Laboratorium obróbki plastycznej

Temat: Komputerowa symulacja procesów obróbki plastycznej.

Symulację procesów obróbki plastycznej przeprowadzaliśmy przy użyciu programu: „ CAPS - FINEL - walzen”.

Symulowaliśmy proces walcowania przedmiotu z materiału St3S - jest to stal węglowa, konstrukcyjna zwykła ogólnego przeznaczenia.

Opis naprężenia uplastyczniającego dla stali St3S:

T-temperatura w °C

W programie, którym posługiwaliśmy się - „CAPS - FINEL - walzen” podaje się: materiał, kształt elementu jego wymiary, średnice walców roboczych oraz odstęp między nimi. Element jest pokrywany (dyskretyzowany) siatką elementów skończonych, jeden węzeł sieci symuluje (opisuje) działanie danego, małego elementu, na który działają wszystkie siły. Program ten „widzi” siatkę elementów skończonych jako macierz przestrzenną.

Ilość węzłów w procesie jest stała.

Wielkość oczka w sieci powinna być taka, aby błędy w całej jej przestrzeni były takie same. Oczka siatki mogą mieć różne kształty:

Próbka:

długość 100 [mm] Proces izotermiczny

szerokość 35 [mm] temperatura T=1100°C

Wielkość oczka 2,5 [mm]

Podczas przeprowadzania symulacji można było zarówno odczytywać wartości liczbowe wielkości zmieniających się podczas procesu jak i obserwować zachowanie się próbki podczas procesu walcowania:

Drugą symulacją jaką przeprowadziliśmy przy pomocy programu „CAPS - FINEL” był proces kucia półswobodnego. Przeprowadziliśmy ją dla przedmiotu wykonanego ze stali St35, przy temperaturze T=1100°C.

Przy przeprowadzaniu tego typu symulacji należy zdefiniować kształt urządzenia do kucia, wielkość materiału wejściowego, podać należy także współczynnik tarcia μ.

Wnioski

Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technik symulacji komputerowej procesów kucia stało się możliwe opracowanie optymalnych wymiarów materiału wsadowego do przeróbki plastycznej. Dzięki temu uzyskuje się znaczne oszczędności materiału oraz oszczędza się znaczne środki finansowe na próbach praktycznych.

---