На основе знаний Облако FE Моделирование Лист процессов обработки металлов давлением

Общая цель метода облачного моделирования конечных элементов на основе знаний заключается в объединении специальностей из разных областей в едином портале для повышения возможностей и точности моделирования процессов формовки без значительного увеличения сложности их использования. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области формовки листового металла, такие как успешная настройка параметров формовочных деталей и прогнозирование срока службы формовочных инструментов. Основным преимуществом этой методологии является то, что она позволяет использовать передовые прогнозные модели с любым программным обеспечением для моделирования конечных элементов без необходимости внесения каких-либо изменений в сами модели.

Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, смогут использовать его с очень небольшими трудностями из-за напряженного пользовательского интерфейса. Визуальная демонстрация покажет, насколько просто на самом деле можно включить расширенные прогностические модели в традиционные модели конечных моделей. В этом разделе описывается, как можно использовать вычисления KBC-FE для прогнозирования формуемости в процессе горячей штамповки.

Начните новый проект в программном обеспечении для моделирования конечных элементов. При сохранении проекта выберите процесс как горячая штамповка и тип решателя как PAM-AutoStamp. Затем импортируйте внутреннюю матрицу двери, сначала щелкнув по инструменту импорта CAD, назовите импортируемый объект как штамп, переключите стратегию горячей штамповки для создания сетки инструментов, затем импортируйте и перенесите файл геометрии внутренней двери IGS в графический интерфейс.

Теперь повторите процесс импорта пуансона и держателя заготовок. Затем на вкладке «Настройка» нажмите на пустое место. Затем в редакторе пустых ощущений нажмите кнопку Добавить пустоту.

Задайте для нового объекта пустое значение, а для параметра — тип поверхности как пустой. Теперь выберите контур для типа определения и импортируйте пустую форму, нажав на импорт из файла CAD. В разделе Параметры сетки определите уточнение как наложенный уровень и выберите первый уровень.

Затем отключите автоматическое создание сетки и установите размер сетки равным четырем миллиметрам. Перейдите к определению свойств материала в редакторе заготовок. На вкладке материала нажмите «Загрузить материал» и выберите материал AA-шесть-ноль-восемь-два.

Установите направление вращения в положение X, равное единице. Установите толщину заготовки равной двум миллиметрам, а начальную температуру заготовки — 490 градусов по Цельсию. Затем перейдите на вкладку настроек, нажмите «Процесс» и выберите значок плюса, чтобы загрузить новый макрос.

Затем перейдите в папку горячей штамповки и выберите файл GPA двойного действия проверки HF. В диалоговом окне настройки активируйте объекты заготовки, штампа, перфорации и держателя заготовок. На вкладке «Этапы» активируйте гравитацию, удержание, штамповку и закалку.

Теперь установите все параметры в атрибутах объекта на вкладке setup, чтобы они соответствовали фактической экспериментальной настройке. Установите коэффициенты теплопередачи в зависимости от зазора и контактного давления. Затем нажмите на значок проверки, чтобы проверить настройку на наличие ошибок, а если их нет, нажмите на значок вычислений, чтобы начать моделирование на главном компьютере.

После просмотра результатов запустите скрипт для экспорта значений основной деформации, малой деформации и температурного контура для всех элементов из всех состояний моделирования в виде файлов ascii, а затем сохраните файлы. При такой обработке данных никакая информация о геометрии компонента не передается на онлайн-портал, что защищает любую конфиденциальную информацию. Теперь вы можете получить доступ к Smart Forming, который представляет собой недавно созданный портал для моделирования KBC-FE, и войти в свой профиль пользователя.

Выберите модуль прогнозирования предельных значений формирования и экспортируйте файлы результатов моделирования на облачный компьютер. Затем введите количество состояний в модели, вручную введите детали и параметры моделирования и начните вычисления. После выполнения вычислений загрузите результаты с облачного компьютера для визуализации в моделировании конечных элементов.

Затем загрузите окончательное состояние результатов моделирования КЭ и на вкладке coutours нажмите на импортированные, а затем скалярные значения. Выберите ascii для отображения результатов прогнозирования предела формирования. В этом разделе описывается, как с помощью KBC-FE можно прогнозировать стойкость инструмента с помощью альтернативного процесса формования.

Создание и присвоение имени новому проекту моделирования в программном обеспечении для моделирования конечных элементов. Выберите процесс в качестве стандартной штамповки, а тип решателя — PAM AutoStamp при сохранении проекта. Далее импортируйте геометрию штампа, нажав на инструмент импорта CAD.

Затем импортируйте и перенесите файл геометрии IGS U-образной матрицы в графический интерфейс. Выберите стратегию валидации для создания сетки инструментов и установите размер сетки равным двум миллиметрам с максимальным углом пять. Назовите импортированный объект как кубик.

Таким же образом импортируйте пуансон и держатель заготовки. Теперь в разделе «Настройка» нажмите на «Пустой» и добавьте «Пустой» в редакторе пустых очисток. Установите для нового объекта значение пустого, а затем выберите тип как пустой поверхности.

Затем выберите четыре точки для типа определения и установите размер заготовки на 120 на 80 квадратных миллиметров. Убедитесь, что автоматическое создание сетки отключено, и установите размер сетки равным одной точке пяти миллиметрам. Теперь определите свойства материала в редакторе заготовок.

Нажмите на кнопку «Загрузить материал» на вкладке «Материал» и выберите материал AA five-seven-five-four H one-one-one в качестве свойств материала. Затем установите толщину заготовки в одну точку пяти миллиметров с начальной температурой 20 градусов по Цельсию. Продолжите, нажав на кнопку «Процесс» на вкладке «Настройка», и выберите значок плюса, чтобы загрузить новый макрос.

Перейдите в папку с осуществимостью штампов и выберите файл GPA двойного действия только для штамповки. В диалоговом окне настройки активируйте заготовку, штамп, перфоратор и держатель заготовки. В разделе «Этапы» активируйте штамповку.

Теперь установите все параметры в моделировании в соответствии с фактической установкой эксперимента. Затем нажмите на «Проверить» в настройках, чтобы убедиться в отсутствии ошибок. Теперь нажмите на значок расчета и начните расчет для моделирования U-образной формы гибки с 11 состояниями на главном компьютере.

Когда моделирование будет завершено, запустите скрипт для экспорта ascii-файлов с данными координат и контактным давлением для матрицы. Затем на портале интеллектуальной формовки выберите модуль прогнозирования стойкости инструмента, вручную введите детали моделирования и количество состояний в модели, а затем экспортируйте файлы результатов моделирования на облачный компьютер. Затем начните вычисления.

После завершения вычислений загрузите результаты и просмотрите их окончательное состояние в программном обеспечении для моделирования конечных элементов. Для этого перейдите на вкладку контуров, нажмите на импортированные, а затем скалярные значения. Затем выберите ascii, чтобы отобразить результаты прогнозирования ресурса инструмента.

Исходная форма заготовки, полученная в результате традиционного процесса холодной штамповки, была использована в моделировании KBC-FE. Экспериментальные результаты с такой формой имели большие участки разрушения, видимые после горячей штамповки. После одной итерации оптимизации формы заготовки была сформирована почти полностью успешная панель с гораздо меньшим сужением.

Видно, что в правом верхнем и левом углах панели все еще есть указание на горловину в карманах. После дальнейшей оптимизации была получена форма заготовки без видимой горловины на панели. Оптимизированная форма заготовки была проверена испытаниями горячей штамповки, проведенными на полностью автоматизированной производственной линии.

Чтобы исследовать влияние силы удержания заготовки на стойкость инструмента, были изучены три силы удержания заготовки. При постоянной скорости формования 250 миллиметров в секунду, в течение 300 циклов формования, оставшаяся толщина кодирования уменьшалась по мере увеличения силы удержания заготовки. Построение графика давления и остаточной толщины кодирования вдоль криволинейного расстояния матрицы показало, что износ кодировки происходит в основном на радиусе входа матрицы.

Два пиковых значения уменьшения толщины кодирования соответствуют пикам давления. За счет одновременной разработки прогностических моделей и реализации их в виде модулей на портале умного формования, точность коммерческого моделирования КЭ может быть неизмеримо повышена без использования сложных подпрограмм. При попытке выполнить эту процедуру важно помнить, что различные модули должны быть откалиброваны в соответствии с моделируемым сплавом листового металла.

В дополнение к прогнозированию предела формования и стойкости инструмента, с помощью этого метода потенциально могут быть учтены и другие особенности процессов формования, такие как маршструктурная эволюция и прогнозирование прочности после формования. Это означает, что специализации ведущих ученых со всего мира теперь могут быть связаны друг с другом, внося свой вклад в работу по обработке металлов давлением в виде модулей. Последствия этого метода распространяются и на большие данные.

Информация об условиях формирования из многочисленных процессов может быть сопоставлена для соответствующего анализа, который будет направлять будущие экспериментальные работы и разработки моделей.