Виртуальный инжиниринг

Расчет последовательной штамповки

Целями моделирования были:

  1. Моделирование процесса последовательной штамповки на прессе.
  2. Выявление зоны складок, трещин.
  3. Определение размеров детали, получаемой по данной технологии.

Геометрия основных инструментов - пуансонов и матрицы - была построена в CAD-программе и экспортирована в формате IGS. Сетка на инструментах создавалась автоматически по заданным параметрам при импорте геометрии в программу PAM-STAMP. Все остальные элементы, необходимые для проведения моделирования: заготовка, плоскость симметрии, система координат создавались при помощи внутренних удобных инструментов PAM-STAMP. Для расчета использовался сплавCuZn37 из базы данных программы.

В качестве заготовки использовалась длинная полоса. Это позволило провести моделирование последовательной штамповки так, как это было бы в реальном процессе, т.е. с постепенным перемещением заготовки на величину шага к следующему пуансону и одновременной деформацией полосы в нескольких очагах. Таким образом было учтено влияние жестких концов, изгиба полосы в вертикальном и горизонтальном направлениях на укладку полосы на зеркало штампа, процесс деформирования, образование складок и иных дефектов.

По результатам проведенного моделирования установлено, что размеры полученного изделия соответствуют размерам на предоставленных чертежах с учетом допусков. Максимальное рассчитанное утонение заготовки находится в пределах 0,170-0,175 мм (42% от начальной толщины полосы) и сосредоточенно в месте наибольшей вытяжки.

Для оценки глубины поверхностных дефектов и мест вероятного появления складок использовались модули Stoning contour & sections и Renderer. В первом производилось сканирование поверхности изделия сенсором, движущимся вдоль указанных направлений. Оценка результатов данного сканирования показала, что наибольшая глубина дефектов изделия сосредоточена вдоль всего перегиба и составляет 0,07-0,08мм. Во втором модуле анализ складок производился сканированием поверхности параллельными лучами света. Складки были выявлены, их вероятное расположение показано.

Также был рассчитан процесс штамповки и искажения формы детали вследствие пружинения (максимальное значение составило 0,16 мм, при этом оно было распределено практически равномерно по всей периферии изделия). На внутреннем контуре пружинение оказалось не столь велико - не превышало 0,09 мм