Применение MSC.MARC для процессов листовой штамповки Салиенко А.Е.,Би-Питрон, С.-Петербург Тимофеев А.А., АО Электросила, С.-Петербург MSC Форум 2001 Четвертая Российская конференция пользователей MSC Москва 25 октября 2001

Данная работа посвящена вопросу повышения качества выпуска изделий, получаемых в процессе холодной листовой штамповки. Типовой процесс подготовки производства выглядит следующим образом. Конструктор создает геометрическую модель изделия и по ней выпускает комплект чертежной документации. По модели изделия создается технологическая оснастка для изготовления изделия и выпускается комплект чертежей. Изготавливается оснастка. Пробная штамповка и доработка оснастки. В такой технологии, без применения расчетных средств, трудно предвидеть что происходит с заготовкой в процессе ее штамповки и правильно спроектировать технологическую оснастку. Это приводит к доработке изготовленной технологической оснастки, что ведет к увеличению сроков отработки технологической оснастки и дополнительным финансовым расходам. Применение расчетного комплекса MSC.MARC позволяет заглянуть внутрь процесса штамповки и увидеть все дефекты оснастки до ее изготовления. Новый процесс подготовки производства будет выглядеть: Модель изделия -> геометрия штамповой оснастки -> расчет в MSC.MARC -> Анализ результатов расчета -> измененияе геометрии оснастки -> расчет в MSC.MARC

Данный процесс будет проиллюстрирован на примере штамповки сегмента бетономешалки. По чертежам модели изделия была разработана технологическая оснастка. В процессе пробной штамповки лист заготовки стало разворачивать. Были внесены измененияя в матрицу. После снятия нагрузки отштампованный лист пружинит, пришлось менять геометрию формообразующих поверхностей штампов, чтобы учесть эффект пружинения.

Процесс штамповки был промоделирован в MSC.MARC Результаты расчета полностью совпали с реальным процессом. Препроцессор MSC.MARC.MENTAT имеет геометрическое ядро ACIS. Это позволяет значительно меньше времени тратить на подготовку расчетной модели. Заготовка была смоделирована объемными элементами. Штампы были приняты как абсолютно твердые тела, что позволило задавать их в виде поверхностей. MSC.MARC позволяет использовать контактные тела в виде поверхностей. MSC.MARC.MENTAT значительно сокращает время создания расчетной модели, благодаря наличия таблицы контактов. Расчетчику достаточно создать контактные тела и в таблице контактов задать вид контакта между телами. Удобное управление таблицей контактов позволяет быстро вносить измененияя в геометрию и готовить новый вариант расчетной модели.

На рисунке показана расчетная модель первого варианта оснастки. Матрица неподвижна, пуансон перемещается со скоростью 1 м/c до заданной величины.

В данном варианте оснастки заготовка разворачивается в процессе штамповки

Заготовка развернулась, необходимо вносить изменения

Добавлен ограничитель

Разворот заготовки остался

Добавили другие ограничители

Заготовка стала упираться в новые ограничители и ее перестало разворачивать

Заготовка полностью сдеформирована

Результат расчета эффекта пружинения. Заготовка приняла свободное положение.

Можно произвести замеры отклонений окончательного изделия

Время расчета каждого варианта составляет примерно 25 минут. Время на внесение измененияй в геометрию ограничителей и измененияе расчетной модели составляет примерно минут. Восстановление деформированной поверхности заготовки в препроцессоре MSC.MARC.MENTAT составляет примерно часа. Используя поверхность деформированной заготовки можно изменить геометрию штамповой оснастки. Для данной задачи это занимает примерно часа. В результате за один рабочий день можно просчитать 1-2 измененияя штамповой оснастки для данного изделия. Правка изготовленной штамповой оснастки происходит не на компьютере и требует значительно больше времени, людей и денег. Вывод: Используя MSC.MARC можно значительно сэкономить время и деньги при технологической отработки изделия.