Mô phỏng một số quá trình gia công áp lực

MÔ PHỎNG MỘT SỐ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG ÁP
LỰC

GVHD:

PGS.TS. TRƯƠNG TÍCH THIỆN


NỘI DUNG

•
•
•
•
•

1.

Giới thiệu về phương pháp gia công áp lực.

2.

Lý thuyết dẻo và các công thức kinh nghiệm.

3.

Phương pháp phần tử hữu hạn.

4.

Bài toán dập sâu.

5.

Bài toán tạo co T bằng thủy lực.


1. Giới thiệu về gia công áp lực

Ép, đùn

Cán

Rèn tự do

Kéo

Dập nóng

Dập nguội


1. Giới thiệu về gia công áp lực

•
•

Dập sâu
Gia công co T bằng áp lực

2. Lý thuyết dẻo và các công thức kinh nghiệm

•

Mô hình đàn hồi biến cứng hàm số mũ


2. Lý thuyết dẻo và các công thức kinh nghiệm

•

Dập sâu

– Công thức tính bề rộng phôi.
– Công thức tính chiều sâu từng giai đoạn dập.
– Công thức tính bán kính góc lượn của khuôn và chày.
– Công thức tính khe hở cho phép của khuôn và chày.


2. Lý thuyết dẻo và các công thức kinh nghiệm

•

Gia công co T bằng thủy lực

– Công thức tính chiều dài phôi.
– Công thức tính áp lực lưu chất.


3. Lý thuyết phần tử hữu hạn

Lược đồ chia lưới lại
Chương trình kiểm tra lại tiêu

A

chuẩn chia lưới lại sau một khoảng
thời gian nhất định.
Dung sai tiếp xúc được tính toán lại
Điều kiện tiếp xúc được định nghĩa lại
Nếu đạt điều kiện chia lưới lại,
lưới được cập nhật
bằng chức năng Adaptive Mesh.

Điều kiện biên được thay đổi theo lưới
mới.

Lưới mới được kiểm tra lại
để tránh sự xâm nhập
và sự mất tiếp xúc.

Quá trình chia lưới lại kết thúc, tiếp tục
sự tính toán dựa trên lưới mới được
tạo thành

Dữ liệu được ánh xạ
để cập nhật dữ liệu cũ.

A

3. Lý thuyết phần tử hữu hạn

Chia lưới thích ứng


4. Bài toán dập sâu
Mô hình bài toán dập sâu


4. Bài toán dập sâu
Chế độ dập
Dập sâu

Dập lại

Dập vuốt

Lực ép trên BH (N)

13500

x

x

Chiều sâu dập (mm)

80

115

150

Vận tốc dập (mm/s)

2000

2300

1500

BH: Blankholder


4. Bài toán dập sâu
Vật liệu phôi và công cụ (chày, khuôn, BH, SP)
Phôi

Công cụ

Vật liệu

Nhôm 3003-O

Thép khuôn dập nguội

3
Khối lượng riêng (Kg/m )

2740

7850

Mô-đun đàn hồi (MPa)

6.8948*10

Hệ số Poisson

0.33

0.29

Hệ số ma sát giữa khuôn và phôi

0.05 ở khuôn dập vuốt và 0.1 ở các khuôn khác

x

Hệ số ma sát giữa chày và phôi

0.1 ở chày ngoài và 0.4 ở chày trong

x

3

2.1*10

5

SP: supportplate


4. Bài toán dập sâu

Đường cong vật liệu của nhôm 3003-O

Hệ số cứng: k = 205.461MPa
Hệ số mũ biến cứng: n = 0.268771


4. Bài toán dập sâu

Mô hình phần tử hữu hạn

Chày trong

Chày ngoài

BH

SP

Mô hình

Cứng tuyệt đối

Cứng tuyệt đối

Cứng tuyệt đối

Cứng tuyệt đối

Số nút

306

219

32

37

Số phần tử

276

224

24

27


4. Bài toán dập sâu

Mô hình phần tử hữu hạn

Mô hình

Phôi

Khuôn dập sâu

Khuôn dập lại

Khuôn dập vuốt

Đàn hồi biến cứng hàm số

Cứng tuyệt đối

Cứng tuyệt đối

Cứng tuyệt đối

mũ
Số nút

387

247

255

825

Số phần tử

352

216

224

728


4. Bài toán dập sâu

Kết quả ứng suất vonMises


4. Bài toán dập sâu

Kết quả biến dạng vonMises


4. Bài toán dập sâu

Phân bố vùng ứng xử vật liệu sau gia công


4. Bài toán dập sâu
Kết quả về kích thước


4. Bài toán dập sâu
Ảnh hưởng của blankholder

Có blankholder

Không có blankholder


4. Bài toán dập sâu
Ảnh hưởng của supportplate

Có supportplate

Không có supportplate


4. Bài toán dập sâu
Ảnh hưởng của bán kính góc lượn

R = 6t

R = 4t


4. Bài toán dập sâu
Ảnh hưởng của hệ số ma sát

k = 0.1

k = 0.4

5. Bài toán chế tạo co T bằng thủy lực
Mô hình CAD của khuôn


5. Bài toán chế tạo co T bằng thủy lực
Mô hình CAD 1/4 khuôn