Характеристики материалов заготовки

Курсовая работа по дисциплине

«Автоматизированное проектирование технологий ОМД»:

«Конечно-элементное моделирование процесса гибки в жестких штампах»

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Исходные данные и перечень заданий проектирования и расчета-------------- 3

Размеры заготовки----------------------------------------------------------------------------- 4

Характеристики материала заготовки--------------------------------------------------- 5

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Исходными данными для расчета являются:

1) размеры заготовки и инструмента;

2) марка и параметры кривой деформационного упрочнения материала заготовки.

Расчет осуществлять в 2-D постановке для плоско-деформированного состояния.

В процессе проектирования необходимо сделать:

1) в геометрическом редакторе построить геометрическую модель заготовки и инструментов;

2) подготовить данные для конечно-элементного расчета:

- преобразовать параметры кривой деформационного упрочнения к виду, необходимому для задания в препроцессоре КЭ-комплекса;

- конвертировать файл геометрической модели в препроцессор КЭ-комплекса;

3) сделать расчеты процесса гибки в двух КЭ-комплексах: инженерном и научном;

4) определить угол пружинения после снятия нагрузки;

5) сравнить результаты двух компьютерных расчетов, а также результаты компьютерных расчетов и аналитических расчетов по приближенным формулам;

6) приближенную методику расчета угла пружинения также представить в пояснительной записке;

7) представить результаты (оформленные с учетом требований ГОСТ 7.32-2001) в электронном и бумажном видах.

РАЗМЕРЫ ЗАГОТОВКИ

Для всех вариантов заданий: длина заготовки 75 мм, толщина заготовки 1 мм, радиус закругления кромки матрицы 3 мм, радиус закругления кромки пуансона 2.5 мм, зазор между пуансоном и матрицей 1.1 мм, длина части заготовки, которая подвергается изгибу 11 мм (в данном варианте длина матрицы и прижима 64 мм) (рис. 1).

Рис. 1. Заготовка и инструмент для гибки

Для справки: угол пружинения – угол между вертикальной поверхностью матрицы и заготовкой (рис. 2).

Рис. 2. Инструмент и заготовка после снятия нагружения (отвода пуансона)

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ЗАГОТОВКИ

Для конечно-элементных расчетов необходимо задать параметры кривой деформационного упрочнения в виде аппроксимации

(Holloman), (1)

где s_s – напряжение текучести; e_i – интенсивность тензора логарифмических деформаций, совпадающей при одноосном растяжении с эффективной деформацией; B, m – параметры степенной аппроксимации.

В представленной ниже табл. 1 дана следующая аппроксимация кривой деформационного упрочнения[1]

, (2)

где s_s0 – начальное напряжение текучести; e_eng – инженерная или относительная деформация, связанная с интенсивностью тензора логарифмических деформаций соотношением

e_i = ln(1 + e_eng ). (3)

Коэффициент температурного расширения a, изобарную теплоемкость C_p и коэффициент теплопроводности l найти в справочнике «Таблицы физических величин» под редакцией И.К. Кикоина. Для теплоемкости при переводе в систему единиц СИ иметь в виду, что 1 кал = 4.1868 Дж.

Таблица 1