Name: Sur la base de connaissances Simulation Couverture de FE Sheet Metal Forming Processes (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-13T12:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 5 s
Description: Découvrez la méthode KBC-FE pour améliorer les simulations de formage de tôles par éléments finis via le cloud. Cette approche intègre des modèles prédictifs avancés pour prédire la formabilité et la durée de vie des outils.

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Le soutien financier d’Innovate UK, Ultra-light Car Bodies (UlCab, référence 101568) et Make it lighter, with less (LightBlank, référence 131818) est vivement remercié. La recherche qui a conduit à ces résultats a reçu un financement du septième programme-cadre de l’Union européenne (FP7/2007-2013) dans le cadre de la convention de subvention n° 604240, titre du projet « Un système industriel permettant l’utilisation d’une technologie de traitement des matériaux brevetée et éprouvée en laboratoire pour la formation à faible coût de structures légères pour les industries de transport (LoCoLite) ». Un soutien important a également été reçu de l’AVIC Centre for Structural Design and Manufacture de l’Imperial College de Londres, qui est financé par Aviation Industry Corporation of China (AVIC).

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

La technique de simulation KBC-FE permet des simulations avancées pour être menées hors site en utilisant des modules dédiés. Il peut lancer des modules fonctionnels sur un environnement cloud, qui relient les noeuds de différentes spécialisations, pour garantir que les simulations de processus sont menées aussi précisément que possible. Les aspects critiques dans la simulation KBC-FE peuvent impliquer l&#39;indépendance des codes FE, l&#39;efficacité du calcul, et la précision des modules fonctionnels. La réalisation de chaque fonction avancée dans un module se fonderait sur le développement d&#39;un nouveau modèle et / ou une nouvelle technique expérimentale. Par exemple, le module de limite de formage est développé sur la base de la nouvelle limite formant modèle de prédiction unifiée 11, et le module de prédiction de durée de vie de friction a actuellement été mis au point par la mise en œuvre du modèle interactif de friction 20. La technique de simulation KBC-FE propose également la fonction de calcul sélective, à savoir, seuls les éléments remplissant la sélectioncritères sont sélectionnés pour une évaluation plus approfondie dans les modules individuels. Par exemple, le module de prédiction de vie d&#39;outil sélectionne automatiquement les éléments pour lesquels le revêtement dur a tendance à la rupture, en classant le taux de tous les éléments dans le premier usure cycle de formage, donc habituellement moins de 1% des éléments est sélectionné pour de plus amples évaluations de la vie de l&#39;outil dans des conditions de chargement multi-cycles. Dans la présente recherche, la prédiction de la durée de vie après 300 cycles de formage peut être complété dans les 5 min. En effectuant les essais appropriés et l&#39;étalonnage en conséquence, le modèle de limite de formage peut être appliqué à la formation de simulations de processus pour déterminer par conséquent les paramètres optimaux pour produire un composant à partir de ces alliages avec succès et sans incidence de striction. Le modèle de prédiction de fin de course de formage a été conçu comme un module de nuage qui est indépendant du logiciel FE étant utilisé, et peut être appliquée à tout logiciel FE pour évaluer l&#39;aptitude au façonnage d&#39;un matériau enformer, sans sous - routines compliquées 17. En important les données pertinentes dans le modèle, les calculs pourraient être effectués pour déterminer si l&#39;échec se produirait, dans les régions du composant que l&#39;utilisateur peut spécifier, économiser sur les ressources de calcul. Toutefois, il convient de noter que les courbes de contrainte-déformation sont introduites dans le logiciel FE par l&#39;intermédiaire d&#39;une table de consultation simple, il peut être difficile de représenter parfaitement les propriétés du matériau à des températures et des vitesses de déformation pendant la simulation. Dans le module de prédiction de durée de vie, le comportement de frottement pendant la formation peut être prédite par l&#39; importation des données de l&#39; historique de déformation nécessaires dans le module de friction vérifié 20, puis d&#39; importer les points de données discrètes calculées par le module de nuage pour chaque élément nouveau dans le logiciel FE. Cela garantit que le module de friction avancé peut être utilisé par tous les codes FE, indépendamment de leur capacité à intégrer l&#39;utilisateur-subroutines. De plus, le modificateurule pourrait être exécuté en parallèle afin de réduire davantage le temps de calcul. Le modèle de friction / usure interactive suppose l&#39;absence de particules d&#39;usure lors de la première de glissement, et en conséquence, il serait raisonnable d&#39;attendre une valeur initiale constante du coefficient de frottement 0,17 20. Bien que ce modèle a révélé l&#39;évolution de la distribution de frottement, le comportement à la friction pendant un processus de formage est très complexe et il est difficile d&#39;intégrer complètement le comportement de frottement complexe à partir du module de nuage dans la simulation FE. En tant que technologie de l&#39;avenir, la simulation KBC-FE reposera sur le développement de logiciels de simulation FE basé sur Internet dédié et robuste, ce qui nécessiterait d&#39;être mis en place par les développeurs de logiciels un modèle d&#39;affaires très rentable, mais complètement différent. En outre, un réseau interne dédié doit être construit au sein des partis de collaboration pour assurer la sécurité des données et la fiabilité de contrôle du système industriel. </p&gt;

Les simulations par éléments finis (EF) sont devenues un outil puissant pour optimiser les paramètres de processus dans l’industrie du formage des métaux. La fiabilité des résultats de simulation EF dépend de la précision de la définition du matériau, de l’entrée sous forme de données de contrainte d’écoulement ou d’équations constitutives, et de l’attribution des conditions limites, telles que le coefficient de frottement et le coefficient de transfert de chaleur. Au cours des dernières années, des simulations EF avancées ont été développées via la mise en œuvre de sous-routines définies par l’utilisateur, ce qui a considérablement élargi les capacités des logiciels EF.
L’utilisation de simulations EF aussi avancées dans la conception des processus de formage des composants structurels a été étudiée par les industries aéronautique et automobile, dans le but de produire des structures légères qui réduisent les coûts d’exploitation et les émissions deCO2. Une attention particulière a été accordée au remplacement des composants en acier par des matériaux de faible densité, tels que les alliages d’aluminium et les alliages de magnésium. Cependant, ces alliages, en particulier les variantes les plus résistantes, offrent une formabilité limitée à température ambiante et les composants de forme complexe ne peuvent donc pas être fabriqués à l’aide du procédé conventionnel d’emboutissage à froid. Par conséquent, des technologies avancées de formage à haute température, telles que le formage à chaud de l’aluminium 1-4, l’estampage à chaud des alliages d’aluminium 5-9 et l’emboutissage à chaud des aciers à haute résistance 10, ont été développées au cours des dernières décennies pour permettre la formation de composants de forme complexe. En général, les procédés de formage à haute température impliquent des variations importantes de température, de vitesse de déformation et de changements de trajectoire de charge 11, ce qui provoquerait, par exemple, des réponses inévitables de la viscoplastique et de l’historique de charge des matériaux de la pièce. Il s’agit de caractéristiques intrinsèques des procédés de formage à haute température et qui peuvent être difficiles à représenter à l’aide des techniques de simulation EF conventionnelles. Une autre caractéristique souhaitable serait la possibilité de prédire la durée de vie de l’outil sur plusieurs cycles de formage dans de tels processus, car ils nécessitent des caractéristiques de faible frottement obtenues grâce à des revêtements qui se dégradent à chaque opération de formage. Représenter toutes ces fonctionnalités via l’implémentation de sous-routines définies par l’utilisateur serait très coûteux en calcul. De plus, le développement et la mise en œuvre de plusieurs sous-programmes nécessiteraient des connaissances multidisciplinaires excessives de la part d’un ingénieur effectuant les simulations.
Dans le présent travail, une nouvelle technique de simulation KBC-FE (Knowledge Based Cloud FE) est proposée, basée sur l’application de modules dans un environnement de cloud computing, qui permet une méthode efficace et efficiente de modélisation de caractéristiques de formage avancées en conjonction avec des simulations EF conventionnelles. Dans cette technique, les données du logiciel EF sont traitées dans chaque module cloud, puis réimportées dans le logiciel EF dans le format cohérent approprié, pour un traitement et une analyse ultérieurs. Le développement de ces modules et leur mise en œuvre dans la KBC-FE sont détaillés.

<table><tbody><tr><td>AA6082-T6</td><td>AMAG</td><td></td><td>Matériau</td></tr><tr><td>AA5754-H111</td><td>AMAG</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Matériau 1 000 kN Presse à grande vitesse</td><td>ESH</td><td></td><td>Presse</td></tr><tr>de formage<td>ARGUS</td><td>GOM</td><td></td><td>Analyse optique de formage</td></tr><tr><td>PAM-STAMP 2015</td><td>ESI</td><td></td><td>FE Logiciel</td></tr><tr><td>de simulation Matlab</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Numérique logiciel de calcul</td></tr><tr><td>Gleeble 3800</td><td>DSI</td><td></td><td>Essai de traction uniaxiale</td></tr><tr><td>Tribomètre à haute température (THT)</td><td>Anton Paar</td><td></td><td>Essai des propriétés de frottement</td></tr><tr><td>NewViewTM 7100</td><td>ZYGO</td><td></td><td>Profilomètre de surface</td></tr><tr><td>Équipement</td><td></td><td></td> de pulvérisation cathodique magnétron <td>Dépôt de revêtement</td></tr><tr><td>Testeur de microdureté</td><td>Wolpert Wilson Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pénétrateur de nano-dureté&nbsp ;</td><td>Mts</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

sur la base de connaissances simulation couverture de fe sheet metal forming processes

Knowledge Based Cloud FE Simulation of Sheet Metal Forming Processes

L’utilisation d’un logiciel de simulation par éléments finis (FE) pour prédire de manière adéquate le résultat des processus de formage de la tôle est cruciale pour améliorer l’efficacité et réduire le temps de développement de ces processus, tout en réduisant les coûts liés au prototypage par essais et erreurs. L’accent mis récemment sur la substitution des composants en acier par des alternatives en alliages d’aluminium dans les secteurs de l’automobile et de l’aérospatiale a accru la nécessité de simuler le comportement de formage de ces alliages pour des géométries de composants de plus en plus complexes. Cependant, ces alliages, et en particulier leurs variantes à haute résistance, présentent une formabilité limitée à température ambiante, et des technologies de fabrication à haute température ont été développées pour les former. Par conséquent, des modèles constitutifs avancés sont nécessaires pour refléter les effets associés de la température et de la vitesse de déformation. La simulation d’un tel comportement est très coûteuse en calcul à l’aide des techniques de simulation EF conventionnelles.
Cet article présente une nouvelle technique de simulation KBC-FE (Knowledge Based Cloud FE) qui combine des modèles avancés de matériaux et de friction avec des simulations EF conventionnelles de manière efficace, améliorant ainsi la capacité des progiciels de simulation commerciaux. L’application de ces méthodes est démontrée à travers deux exemples d’études de cas, à savoir : la prédiction de la limite de formage d’un matériau dans des conditions d’emboutissage à chaud, et la prédiction de la durée de vie de l’outil dans des conditions de chargement multicycles.

Simulation KBC-FE pour striction Prediction Dans un procédé d&#39;estampage à chaud, l&#39;utilisation d&#39;une ébauche de forme optimisée non seulement réduire les coûts de matériel, mais aussi contribuer à réduire la présence de défauts, tels que la striction, la fissuration et le froissement. La forme blanche initiale affecte le flux de matière significative au cours de la formation, et donc une conception judicieuse de la forme vierge est essentielle à la réussite du processus d&#39;estampage à chaud et à la qualité des produits finaux. Pour réduire les efforts des expériences d&#39;essais et d&#39;erreurs pour déterminer la géométrie vierge optimale, simulation KBC-FE a été prouvé être une méthode très efficace pour réduire au minimum les zones avec striction. En utilisant cette technique, chaque simulation prend environ 2 heures, tout en parallèle le calcul du module de nuage pour la prédiction striction est terminée dans les 4 heures. figure 4 montre l&#39;évolution de la forme blanche utilisée dans le marquage à chaud, un exemple de porte d&#39; automobile composant interne. La forme vierge initiale, adoptée à partir d&#39;un procédé classique d&#39;estampage à froid, a été d&#39;abord utilisé dans la simulation KBC-FE. Les résultats expérimentaux de la figure 4 (a) montrent que grand échec (fissure ou striction) zones sont visibles après l&#39;estampage à chaud. Après une itération de l&#39;optimisation de la forme du flan, on peut voir sur la figure 4 (b) un groupe presque entièrement couronnée de succès est formée avec beaucoup moins de striction, par rapport à l&#39; aide de la forme du flan initial. On peut voir qu&#39;il ya encore une indication de striction au niveau des poches en haut à droite et à gauche les coins du panneau. Après une optimisation plus poussée de la figure 4 (c), la forme vierge optimisé a finalement été obtenu sans striction visible sur le panneau. La forme blanche optimisée déterminée par la simulation KBC-FE a été vérifiée expérimentalement par estampage à chaudessais effectués sur une ligne de production entièrement automatisée offerte par un fabricant de système de production. Simulation KBC-FE pour la prévision Outil vie FE simulations classiques des procédés de formage des métaux sont effectués pour un seul cycle. Cependant, dans un environnement de production, de multiples cycles de formage sont réalisées sur un instrument donné, lorsqu&#39;il est constaté que l&#39;augmentation du nombre de cycles de formation se traduit par une variation accrue entre les composants formés. Cette variation au cours de plusieurs cycles de chargement outil est le résultat de la modification de la topographie superficielle. Par exemple, le chargement de plusieurs cycles d&#39;outils avec des revêtements fonctionnels formant conduira à une réduction de l&#39;épaisseur du revêtement en raison de l&#39;usure. Par ailleurs, la rupture du revêtement sera également influencée par la formation de paramètres tels que la charge / pression, en formant des vitesses, etc. La technique KBC-FE permetsimulation de tôle processus dans des conditions de chargement multi-cycles de formation, ce qui est essentiel pour la prédiction d&#39;outils avec des revêtements fonctionnels avancés formant la vie en service. Pour étudier les effets de la force de maintien en blanc sur la vie de l&#39;outil, les valeurs de 5, 20 et 50 kN de force de maintien vierges ont été examinés pour une vitesse de formation constante de 250 mm / s. La figure 5 montre la distribution de l&#39; épaisseur du revêtement de l&#39; outil restant avec différentes forces de maintien vides après 300 cycles de mise en forme. Cela indique clairement que l&#39;épaisseur de la couche restante décroît avec une augmentation de la force de maintien vide. La figure 6 montre la répartition de l&#39; épaisseur et de la pression résiduelle revêtement avec des forces de maintien vierges de 5, 20 et 50 kN, respectivement, le long de la distance curviligne de la matrice après 300 cycles de formage. Depuis la région AB représente le ent de la filièrerégion rance pendant le processus de cintrage en forme de U, la pression et la distance par rapport à l&#39;usure dans cette région étaient beaucoup plus élevés que les autres régions de la matrice. Par conséquent, l&#39;usure du revêtement est produite principalement dans ce domaine. Il y a deux valeurs de crête de la réduction de l&#39;épaisseur du revêtement à 20 kN et 50 kN, qui correspondent aux deux pics sous la pression. Pendant ce temps, l&#39;épaisseur de la couche restante décroît avec l&#39;augmentation de la force de maintien vide. Les plus faibles épaisseurs de revêtement restant avec les forces de maintien vierges de 5, 20 et 50 kN, étaient 0.905, 0.570 et 0.403 microns, respectivement, où l&#39;épaisseur du revêtement initial était de 2,1 microns. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/53957/53957fig1.jpg" /> Figure 1: Comparaison entre les souches expérimentales et prédites formant limites à différentes températures. Les souches limites de formage augmentent à mesure que la température augmente, à une vitesse constante de 250 mm/ s, ou de manière équivalente, un taux de 6,26 s -1 souche. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53957/53957fig1large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/53957/53957fig2.jpg" /> Figure 2: diagramme schématique de la connaissance basée sur le cloud FE simulation d&#39;un procédé de formage de tôle. Les logiciels commerciaux de simulation FE, est utilisé pour exécuter la simulation et d&#39;exporter les résultats requis pour les modules individuels. Les modules, par exemple, formabilité, transfert de chaleur, la force post-formage (microstructure), prédiction de vie de l&#39; outil, la conception de l&#39; outil, etc., fonctionnent simultanément et indépendamment dans le nuage, donc permettant l&#39;intégration des connaissances de pointe provenant de sources multiples dans des simulations FE . <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53957/53957fig2large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cl</a>beurk ici pour voir une version plus grande de cette figure. <img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/53957/53957fig3.jpg" /> Figure 3: Géométrie de la pièce de travail et des outils pour la forme en U flexion simulation. Les outils, à savoir, poinçon, serre - flan et meurent, sont modélisés à l&#39; aide des éléments rigides. éléments Shell sont utilisés pour la pièce de travail des éléments (en blanc). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53957/53957fig3large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/53957/53957fig4.jpg" /> Figure 4: Evolution de forme blanc pour l&#39; estampage à chaud d&#39;un panneau intérieur de la porte (affichée dans la simulation FE). À gauche: Les chiffres de cadres verts représentent des formes vides à chaque étape d&#39;optimisation, et ceux en rougecadres correspondent à la forme vierge avant son optimisation. A droite: striction résultats de prédiction à chaque étape d&#39;optimisation. (A) Les premiers résultats avec un grand échec (fissuration / striction représentés en couleur rouge), (b) Réduction de l&#39; échec avec un certain striction après la première étape de l&#39; optimisation, (c) de forme vierge optimisée finale sans striction visible. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53957/53957fig4large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/53957/53957fig5.jpg" /> Figure 5: La répartition de l&#39; épaisseur du revêtement restant (affiché dans la simulation FE) avec des forces de maintien vides: (a) 5 kN, (b) de 20 kN, et (c) 50 kN, après 300 cycles de formation à une vitesse d&#39;estampage constante de 250 mm / s. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53957/53957fig5large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît</a>cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure. <img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/53957/53957fig6.jpg" /> Figure 6: La prédiction de pression de contact et l&#39; épaisseur du revêtement restant avec des forces de maintien vides: (a) 5 kN, (b) de 20 kN, et (c) 50 kN, le long de la distance curviligne de la filière à une vitesse d&#39;estampage constante de 250 mm / s. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53957/53957fig6large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a>

L’article suivant présente une nouvelle technique de simulation EF (KBC-FE), qui réduit les coûts de calcul en effectuant des simulations sur un environnement de cloud computing, grâce à l’application de modules individuels. De plus, il établit un réseau de collaboration transparent entre des scientifiques de renommée mondiale, permettant l’intégration de modules de connaissances de pointe dans les simulations EF.

Sur la base de connaissances Simulation Couverture de FE Sheet Metal Forming Processes

The use of Finite Element (FE) simulation software to adequately predict the outcome of sheet metal forming processes is crucial to enhancing the ...

L'objectif général de la méthode de simulation par éléments finis (EF) basée sur le cloud et fondée sur les connaissances est de combiner des expertises provenant de différents domaines au sein d'un portail unique afin d'améliorer la capacité et la précision des simulations de procédés de mise en forme, sans augmenter significativement la difficulté de leur utilisation. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la mise en forme de tôles, telles que le réglage des paramètres permettant de former correctement les composants, ou la prédiction de la durée de vie des outils de mise en forme. Un avantage majeur de cette méthodologie est qu'elle permet d'utiliser des modèles prédictifs avancés avec n'importe quel logiciel de simulation par éléments finis, sans nécessiter de modifications des modèles eux-mêmes.En général, les personnes novices dans cette méthode pourront l'utiliser très facilement en raison de l'interface utilisateur conviviale. Une démonstration visuelle montrera à quel point il est simple d'intégrer des modèles prédictifs avancés dans des simulations EF classiques. Cette section explique comment le calcul KBC-FE peut être utilisé pour prédire l'emboutissabilité dans un procédé de forgeage à chaud.Démarrez un nouveau projet dans le logiciel de simulation EF. Sélectionnez le procédé de formage à chaud par estampage et le type de solveur PAM-AutoStamp lors de l'enregistrement du projet. Ensuite, importez la matrice intérieure de porte en cliquant d'abord sur les outils d'importation CAO, nommez l'objet importé « die », activez la stratégie de formage à chaud pour mailler les outils, puis importez et transférez le fichier géométrique IGS de la porte intérieure dans l'interface graphique.À présent, répétez le processus pour importer le poinçon et le serre-flan. Ensuite, sous l’onglet configuration, cliquez sur flan. Puis, dans l’éditeur de flan, cliquez sur ajouter un flan.Définissez le nouvel objet comme blanc et réglez le type sur blanc de surface. Choisissez maintenant le contour comme type de définition, puis importez la forme du blanc en cliquant sur « Importer à partir d'un fichier CAO ». Sous les options de maillage, définissez le raffinement comme niveau imposé et sélectionnez le niveau un.Ensuite, désactivez le maillage automatique et réglez la taille du maillage à quatre millimètres. Poursuivez en définissant les propriétés du matériau dans l'éditeur vide. Sous l'onglet matériau, cliquez sur charger un matériau, puis sélectionnez le matériau AA-six-zéro-quatre-vingt-deux.Définissez le sens de laminage sur X égal à un. Réglez l'épaisseur de la brame à deux millimètres et la température initiale de la brame à 490 degrés Celsius. Ensuite, accédez à l'onglet configuration, cliquez sur processus, puis sélectionnez l'icône plus pour charger une nouvelle macro.Ensuite, accédez au dossier de formage à chaud du poinçon et sélectionnez le fichier GPA de validation du double effet HF. Dans la boîte de dialogue de personnalisation, activez les objets de la tôle brute, de la matrice, du poinçon et du serre-flan. Sous l'onglet étapes, activez la gravité, le maintien, le poinçonnage et la trempe.Maintenant, configurez tous les paramètres dans les attributs de l'objet sous l'onglet de configuration pour qu'ils correspondent au dispositif expérimental réel. Définissez les coefficients de transfert de chaleur en fonction de l'écart et de la pression de contact. Ensuite, cliquez sur l'icône de vérification pour contrôler la configuration afin de détecter d'éventuelles erreurs, et s'il n'y en a aucune, cliquez sur l'icône de calcul pour démarrer la simulation sur l'ordinateur hôte.Après avoir observé les résultats, exécutez un script permettant d'exporter la déformation principale, la déformation secondaire et les valeurs des courbes de température pour tous les éléments de tous les états de simulation sous forme de fichiers ascii, puis enregistrez les fichiers. En exploitant les données de cette manière, aucune information concernant la géométrie du composant n'est transférée vers le portail en ligne, protégeant ainsi toute information confidentielle. Accédez maintenant à smart forming, le portail nouvellement créé pour les simulations KBC-FE, et connectez-vous à votre propre profil utilisateur.Sélectionnez le module de prédiction de la limite de formage et exportez les fichiers de résultats de simulation vers l'ordinateur en nuage. Ensuite, saisissez le nombre d'états dans la simulation, entrez manuellement les détails et les paramètres de la simulation, puis démarrez le calcul. Une fois le calcul effectué, téléchargez les résultats depuis l'ordinateur en nuage pour les visualiser dans votre simulation EF.Ensuite, chargeez l'état final des résultats de la simulation par éléments finis, puis, sous l'onglet contours, cliquez sur importé, puis sur valeurs scalaires. Sélectionnez ascii pour afficher les résultats de la prédiction de la limite de formage. Cette section explique comment le calcul KBC-FE peut être utilisé pour prédire la durée de vie des outils à l'aide d'un procédé de formage alternatif.Créez et nommez un nouveau projet de simulation dans le logiciel de simulation EF. Sélectionnez le procédé comme emboutissage standard et le type de solveur comme PAM AutoStamp lors de l'enregistrement du projet. Ensuite, importez la géométrie de la matrice en cliquant sur l'outil d'importation de CAO.Ensuite, importez et transférez le fichier géométrique IGS du massif en forme de U dans l'interface graphique. Sélectionnez la stratégie de validation pour le maillage des outils et définissez la taille du maillage à deux millimètres, avec un angle maximal de cinq. Nommez l'objet importé « massif ».De la même manière, importez le poinçon et le serre-flan. Maintenant, dans la configuration, cliquez sur flan, puis ajoutez le flan dans l'éditeur de flan. Définissez le nouvel objet comme flan, puis sélectionnez le type comme flan de surface.Ensuite, choisissez quatre points pour le type de définition et réglez la taille de la pièce à 120 par 80 millimètres carrés. Assurez-vous que le maillage automatique est désactivé et réglez la taille du maillage à un virgule cinq millimètre. Définissez maintenant les propriétés du matériau dans l'éditeur de pièce.Cliquez sur charger un matériau dans l'onglet matériau et sélectionnez le matériau AA cinq-sept-cinq-quatre H un-un-un comme propriétés du matériau. Ensuite, réglez l'épaisseur de la tôle à un point cinq millimètre avec une température initiale de 20 degrés Celsius. Poursuivez en cliquant sur processus dans l'onglet configuration et sélectionnez l'icône plus pour charger une nouvelle macro.Accédez au dossier de faisabilité du poinçon et sélectionnez le fichier GPA de pointage double action uniquement. Dans la boîte de dialogue de personnalisation, activez la tôle brute, la matrice, le poinçon et le serre-flan. Sous les étapes, activez le poinçonnage.Maintenant, configurez tous les paramètres de la simulation afin qu'ils correspondent à la configuration réelle de l'expérience. Ensuite, cliquez sur « vérifier » dans la configuration pour vous assurer qu'aucune erreur n'a été commise. Cliquez maintenant sur l'icône de calcul et lancez le calcul pour une simulation de flexion en forme de U à 11 états sur l'ordinateur hôte.Lorsque la simulation est terminée, exécutez un script pour exporter des fichiers ascii contenant les données de coordonnées et les données de pression de contact pour la matrice. Ensuite, à partir du portail de formage intelligent, sélectionnez le module de prédiction de durée de vie de l'outil, saisissez manuellement les détails de la simulation ainsi que le nombre d'états dans la simulation, puis exportez les fichiers de résultats de simulation vers l'ordinateur en nuage. Ensuite, démarrez le calcul.Une fois le calcul terminé, téléchargez les résultats et visualisez leur état final dans le logiciel de simulation par éléments finis. Pour ce faire, accédez à l'onglet contours, cliquez sur importé, puis sur valeurs scalaires. Ensuite, sélectionnez ascii pour afficher les résultats de la prédiction de la durée de vie de l'outil.La forme initiale du flan, adoptée à partir d'un procédé conventionnel d'estampage à froid, a été utilisée dans la simulation KBC-FE. Les résultats expérimentaux obtenus avec cette forme présentaient de grandes zones de rupture visibles après l'estampage à chaud. Après une itération de l'optimisation de la forme du flan, un panneau presque entièrement satisfaisant a été formé, avec un ainceissement nettement réduit.On peut observer qu'il subsiste encore un indice de rétrécissement au niveau des poches dans les coins supérieur droit et gauche du panneau. Après une optimisation supplémentaire, une forme brute sans rétrécissement visible sur le panneau a été obtenue. La forme brute optimisée a été validée par des essais d'emboutissage à chaud réalisés sur une ligne de production entièrement automatisée.Pour étudier les effets de la force de maintien de la tôle sur la durée de vie de l'outil, trois forces de maintien ont été examinées. À une vitesse de formage constante de 250 millimètres par seconde, après plus de 300 cycles de formage, l'épaisseur résiduelle du codage a diminué à mesure que la force de maintien augmentait. La représentation graphique de la pression et de l'épaisseur résiduelle du codage en fonction de la distance curviligne le long de la matrice a montré que l'usure du codage se produisait principalement au rayon d'entrée de la matrice.Les deux valeurs maximales de réduction de l'épaisseur de codage correspondent aux pics de pression. En développant simultanément les modèles prédictifs et en les mettant en œuvre sous forme de modules sur le portail de formage intelligent, la précision des simulations EF commerciales peut être considérablement améliorée sans avoir recours à des sous-programmes complexes. Lors de la mise en œuvre de cette procédure, il est important de garder à l'esprit que différents modules doivent être étalonnés en fonction de l'alliage de tôle métallique simulé.En plus de permettre la prédiction des limites et de la durée de vie des outils, d'autres caractéristiques des procédés de mise en forme pourraient être capturées à l'aide de cette technique, telles que l'évolution de la microstructure et la prédiction de la résistance après mise en forme. Cela signifie que les spécialisations des principaux scientifiques du monde entier peuvent désormais être reliées entre elles en contribuant aux travaux sur la mise en forme des métaux sous forme de modules. Les conséquences de cette technique s'étendent au domaine du big data.Les informations sur les conditions de formation provenant de nombreux processus peuvent être regroupées pour une analyse pertinente afin de guider les futurs travaux expérimentaux et les développements de modèles.

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