Порядок выполнения работы Описание рассматриваемой задачи
В лабораторной работе будет исследована возможность моделирования технологического процесса штамповки детали с учетом влияния температуры на технологический процесс.
Технология изготовления поковки включает в себя следующие стадии:
1) Нагрев заготовки в печи при t=570º С
2) Перенос заготовки из печи в штамп
3) Установка заготовки в нижнем штампе
4) Осадка
5) Перенос заготовки в чистовой ручей.
6) Штамповка
Моделирование нагрева заготовки
1. Подготовка данных
Создайте новую задачу.
Войдите
в меню Настройки
задачи
и убедитесь в том, что в качестве системы
измерения выбрана система Си.
В поле "Режим" напротив надписи "Теплопередача" поставьте флажок. Нажмите левой кнопкой мыши ОК для подтверждения задания исходных параметров настройки задачи.
Рис. 1. Окно Настройки задачи.
В окне
Настройки
задачи
на закладке Условия
процесса
установите температуру окружающей
среды 570º С
2. На
закладке Общее
,которая
расположена
на Панели
инструментов,
нажмите ЛКМ на кнопку Задать
температуру
и введите температуру заготовки 20ºС.
Рис. 2. Окно пункта Общее.
3. Постройте с помощью геометрических примитивов цилиндрическую заготовку с размерами W=50мм, H=250мм.
4. Создайте на заготовке сетку из 1000 элементов.
5. Задайте в качестве материала заготовки сплав AL1100.
6. В
пункте Граничные
условия
укажите надпись "Heat
Exchange
with
Environment".
Данная команда позволяет определить
поверхность, по которой осуществляется
теплообмен с окружающей средой.
7.
Последовательно укажите левый нижний
и левый верхний угол сечения заготовки,
лежащие на оси симметрии. Узлы сетки
КЭ, расположенные на поверхности
заготовки между указанными точками,
будут подсвечены красным цветом. Для
ввода указанной поверхности нажмите
ЛКМ кнопку Задать
(см.
рис. 3).
а) б)
Рис. 3. Вид заготовки после создания поверхности теплообмена:
а) Окно Display
б) Панель Инструментов
8.
Нажмите на кнопку Настройка
задачи
и перейдите к закладке ШАГ.
В рассматриваемой операции нет
деформирования, поэтому шаг расчета
необходимо задать по времени, для этого
напротив надписи "With
Equal
Time
Increment"
надо поставить флажок. Укажите
шаг расчета 10 сек, а число шагов равным
100 с сохранением через каждые 10 шагов,
что эквивалентно 1000 секундам нагрева
в конвекционной печи.
9. Создайте базу данных, выйдите из препроцессора и запустите задачу на расчет.
10. По
окончании расчета запустите постпроцессор
и дайте оценку полученным результатам.
Для вывода характера распределения
температур по толщине заготовки
используйте параметр Temperature
вызываемый из окна Параметры
.
11. Убедитесь в том, что задача расcчитана верно. Температура должна изменяться в пределах 550 - 570ºС (см. рис. 4).
12. Выйдите из постпроцессора.
Рис. 4. Вид заготовки после нагрева.
Расчет переноса заготовки из печи на штамп
1. Загрузите рассматриваемую задачу с последнего шага в препроцессоре.
2. В окне Настройки задачи на закладке Условия процесса установите температуру окружающей среды 20ºС.
3. На закладке ШАГ установите число шагов таким образом, чтобы время переноса заготовки соответствовало 4 секундам.
4. Создайте базу данных, выйдете из препроцессора и рассчитайте задачу.
5. Загрузите задачу в постпроцессоре. Дайте оценку полученным результатам.