В умовах підвищення якості продукції та зниження її собівартості, листоштампувальне виробництво, що є базою для авіакосмічної промисловості, має більш інтенсивно впроваджувати сучасні технології виробництва і особливо проектування. Існує досить велика кількість факторів, що впливають на перебіг процесу штампування (особливо деталей зі складною геометрією), більш повний облік яких дозволив би оптимізувати такі процеси, знизивши тим самим собівартість виготовлення і підвищивши якість. В даний час інтерес з точки зору оптимізації та остаточного встановлення природи поведінки матеріалу становлять процеси формоутворення та розподілу складних деталей за допомогою еластичного середовища. Сюди можна зарахувати уточнення таких параметрів, як значення максимальних допустимих величин утонення, міцність матриці. Уточнення цих та інших параметрів дозволить суттєво знизити енергетичні витрати. Визначення цих та інших параметрів процесів листового штампування можливе при використанні сучасних методів аналізу. Для проведення чисельних досліджень у галузі листоштампувального виробництва найбільш підходящими є варіаційний метод або МСЕ. Комп'ютерне моделювання дозволяє дослідити поведінку матеріалу, кінематику переміщення заготовки в процесі формоутворення, вибрати правильну схему навантаження заготовки, а також дає можливість розглядати кілька варіантів розташування заготовки в матриці, що дуже важливо при штампуванні тонколистових деталей. Це забезпечує значне скорочення часу та витрат на проведення натурних експериментів, зменшення обсягів технологічної підготовки листового штампування. Побудова математичної моделі на основі МСЕ дозволяє визначати не тільки необхідні параметри процесу, а й розглядати процес формозміни на окремих його стадіях, визначати картину напружено-деформованого стану, вказуючи при цьому на небезпечні зони надмірного утонення, втрати стійкості, на необхідність застосування матриці з підпором при вирубуванні тонколистового матеріалу. Це дає можливість оцінити якість відштампованого виробу за розрахованими параметрами, використовувати отримані результати для проектування формблоків еластичного середовища.
Розрахунки і порівняння отриманих результатів, з раніш наведеними в літературі, виконувалися за схемою, яка описана в [1], були використані матеріали загальної постановки і вказівок по роботі в середовищі LS-DYNA [2]. Аналіз результатів проведених розрахунків з використанням метода скінченних елементів показав, що їх відхилення від отриманих при натурних випробуваннях зумовлено нижченаведеними факторами: при моделюванні технологічного процесу вирубки-пробивки матеріал заготовки розглядався як ізотропний; діаграма істинних напружень була апроксимована білінійною кривою; при моделюванні процесу використовувався статичний процес навантаження.
Література:
1. Застела О. М. Моделювання процесу штампування діафрагми згинанням листової заготовки еластичним середовищем / О. М. Застела, О. В. Трифонов, В. П. Водолажський // Відкриті інформаційні та комп’ютерні інтегровані технології: зб. наукових праць Нац. аерокосм. університету ім. М. Е. Жуковського «ХАІ». – Вип. 84. – Харків, 2019. – С. 93-109.
2. Hallquist J. O. LS-DYNA theoretiсal manual / J. O. Hallquist. Livermore Software Technology Tsorporation: Livermore, TsA, 2006. – 498 p.
|