Protocol
1. एक उच्च तापमान के गठन सीमा भविष्यवाणी मॉडल के विकास
- लेजर का चयन किया geometries 12 में एल्यूमीनियम मिश्र धातु AA6082 चादरों से formability परीक्षण (1.5 मिमी मोटाई) के लिए नमूनों में कटौती।
- एक electrolytic विधि 13 का उपयोग कर एक ग्रिड पैटर्न, 1 मिमी की एक नियमित रूप से अंतर के साथ 0.75 मिमी व्यास परिपत्र अंक से बना नमूनों की सतह पर, खोदना।
- मैन्युअल गैर नक्काशी तरफ एक स्नेहक के रूप में ग्रेफाइट तेल लागू होते हैं।
- एक उच्च दर हाइड्रोलिक प्रेस 12 में गुंबद परीक्षण रिग इकट्ठा करो। एक 250 केएन हाइड्रोलिक यूनिवर्सल परीक्षण मशीन का प्रयोग करें।
- एक परीक्षण के तापमान के गुंबद परीक्षण रिग गर्मी और एक निरंतर चलती गति पर पंच निर्धारित किया है। फिर परीक्षण आरंभ करें।
नोट: परीक्षण तापमान 300, 400, और 450 डिग्री सेल्सियस, क्रमशः रहे हैं। परीक्षण गति 75, 250, और 400 मिमी / एस शामिल हैं। - गले मिलना की पहली घटना पर परीक्षण बंद करो।
नोट: प्रेस strokई (यानी, अंतिम नमूना ऊंचाई) इस तरह सेट किया जाता है कि गले मिलना बस का गठन नमूना पर मनाया जाता है। - एक ऊंचाई नापने का यंत्र का उपयोग कर अंतिम नमूना ऊंचाई मापने, और तनाव और तनाव अधिकतम दर (समय के लिए सम्मान के साथ तनाव के परिवर्तन की दर) एक ऑप्टिकल 3 डी विश्लेषण प्रणाली के गठन का उपयोग कर की गणना। का गठन नमूना के प्रत्येक बिंदु पर उपभेदों की गणना करने के लिए ग्रिड रिक्ति में परिवर्तन का विश्लेषण।
- सुनिश्चित करें कि ऑप्टिकल 3 डी विश्लेषण प्रणाली के गठन के लिए एक कैमरा, का गठन नमूना, और अंशांकन पैमाने सलाखों के 14 शामिल हैं।
नोट: नमूना एक turntable के केंद्र में रखा जाता है और संलग्न पैमाने सलाखों के साथ, और उनके रिश्तेदार की स्थिति तय रखा जाता विश्लेषण की अवधि के लिए। - नमूना करने के लिए एक निश्चित ऊंचाई (जैसे, 50 सेमी) और कोण (जैसे, 30, 50, या 70 डिग्री) पर कैमरा सेट, और turntable की एक पूरी रोटेशन (360 डिग्री) पर तस्वीरें ले, 15 डिग्री के वेतन वृद्धि में ।
नोट: prese मेंNT काम, छवियों के तीन सेट आदेश पूरे नमूना 15 से अधिक उपभेदों नक्शा करने में कई कैमरा उन्नयन और कोणों से हासिल किया गया। - ऑप्टिकल 3 डी बनाने विश्लेषण सॉफ्टवेयर में छवियों को लोड करें, और दबाव से गणना करने के लिए आगे बढ़ें। 'कंप्यूट ellipses और बंडल' समारोह है, जो ग्रिड अंक, 'गणना 3 डी अंक और ग्रिड' समारोह जो मजबूत बनाता ग्रिड पर क्लिक करके फ़ॉलो का पता लगाता है पर क्लिक करके यह मत करो।
नोट: उपभेदों की गणना और मूल्यांकन मोड में यह कल्पना। - आउटपुट तनाव वितरण आईएसओ 12004 16 के आधार पर प्रत्येक नमूना के लिए सीमा उपभेदों का निर्धारण, और अलग बनाने की गति और तापमान के गठन के लिए बनाने की सीमा के रेखाचित्र साजिश करने के लिए।
- 0.1 से 10 एस के लिए 300 से 500 डिग्री सेल्सियस के लिए अलग तापमान और तनाव दरों पर AA6082 के लिए एक सामग्री मॉडल जांचना -1।
नोट: माल मॉडल और AA6082 के लिए अपने स्थिरांकसंदर्भ 17 में विस्तृत रहे हैं। - लागू करने और Hosford anisotropic उपज समारोह 18 को एकजुट, Marciniak-Kuczynski (एम) सिद्धांत 19 और कदम 1.12 में माल मॉडल एक एकीकरण एल्गोरिथ्म में इतनी के रूप में बनाने की सीमा के भविष्यवाणी मॉडल तैयार करने के लिए।
नोट: मॉडल संदर्भ 11 में वर्णित है। - जांचना और कदम 1.11 में प्राप्त प्रयोगात्मक परिणामों का उपयोग कदम 1.13 के लिए विकसित मॉडल की पुष्टि करें।
- कदम 1.14 से सत्यापित मॉडल 11 के माध्यम से बनाने सीमा का अनुमान है।
नोट: चित्रा 1 अलग तापमान पर जिसके परिणामस्वरूप मॉडल भविष्यवाणियों के 250 मिमी / एस एक गठन गति पर, या, 6.26 की एक तनाव दर से पता चलता यों -1।
2. एक इंटरएक्टिव घर्षण / पहनने मॉडल का विकास
- लेपित (डिस्क) नमूनों के लिए गेंद पर डिस्क परीक्षण प्रदर्शन
- टाइटेनियम नाइट्राइड (टिन) असर स्टील पर कोटिंग्स तैयारGCr15 डिस्क कैथोड चाप और मध्य आवृत्ति magnetron sputtering, संदर्भ 20 में दिए गए बयान के मानकों के साथ उपयोग कर।
- एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) का उपयोग करना, प्राप्त लेपित नमूना की सतह / पार अनुभाग स्थलाकृति। आधार और कोटिंग सामग्री की स्थलाकृति (चमक और अनुबंध) की तुलना द्वारा SEM छवियों के माध्यम से टिन कोटिंग मोटाई मापने।
नोट: प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं संदर्भ 20 में पाया जा सकता है। - नमूना की सतह खुरदरापन प्राप्त करने के लिए एक सफेद रोशनी अंतर-ferometric सतह समर्थक filometer का प्रयोग करें। लेंस के तहत नमूना प्लेस और स्पष्ट सतह की संरचना प्राप्त करने के लिए माइक्रोस्कोप समायोजित करें। नमूना रोशन और एक्स के कोण समायोजित करने और y स्पष्ट हस्तक्षेप स्ट्रिप्स (जो स्क्रीन से नजर रखी जा सकती है) का निरीक्षण करने के लिए कुल्हाड़ियों। सॉफ्टवेयर में सकल गहराई सेट और माप शुरू करते हैं। स्वचालित रूप से नमूना की सतह को स्कैन और सतह खुरदरापन की गणना।
- पक्षपाती ताकत ओ मूल्यांकननमूना एक माइक्रो-खरोंच परीक्षक का उपयोग कर च। एक बढ़ती हुई लोड (अधिकतम 50 एन) और टिन कोटिंग पर एक खरोंच दूरी (अधिकतम 5 मिमी) को लागू करें। कोटिंग की महत्वपूर्ण लोड के कारण विफलता का निर्धारण और सूक्ष्म खरोंच घटता 20 प्राप्त करते हैं।
- नमूना एक कठोरता indenter का उपयोग करने का कठोरता का आकलन करें। 15 एस के लिए नमूना पर 20 एन के एक स्थिर लोड लागू करें। indenter द्वारा किए गए इस धारणा के विकर्ण उपाय है, और उसके बाद परीक्षक से कठोरता मूल्यों प्राप्त करते हैं।
- एक परिवेश पर्यावरण (तापमान 25 डिग्री सेल्सियस, आर्द्रता 30%) में एक tribometer पर आचार गेंद पर डिस्क परीक्षण। एक 6 मिमी व्यास WC-6% गेंद (सूक्ष्म कठोरता 1,780 एचवी, घर्षण शक्ति 1,380 एन / सेमी, लोचदार मापांक 71 GPA) लेपित डिस्क के खिलाफ समकक्ष के रूप में प्रयोग करें। 5 मिमी / एस के सापेक्ष फिसलने की गति समायोजित करें। लागू 200 N. की एक सामान्य लोड tribometer का उपयोग कर मोटर और रिकॉर्ड घर्षण मूल्यों की शुरुआत करें। 180, 350 एस, 400, और 450 S पर परीक्षण बीच में, क्रमश: एक ओ का उपयोग कर पहनने ट्रैक का विश्लेषण करने के लिएptical माइक्रोस्कोप 20।
- परीक्षण के बाद एक सफेद रोशनी इंटरफेरोमेट्रिक सतह profilometer का उपयोग कर पहना सतह की स्थलाकृति उपाय।
- विभिन्न सामान्य भार के साथ परीक्षण (चरण 2.1.6) (300 N, 400 एन) दोहराएँ।
- हार्ड कोटिंग का टूटना, घर्षण गुणांक में तेजी से वृद्धि की विशेषता तक घर्षण गुणांक के विकास का निर्धारण
- चरण 2.1.6 में घर्षण मूल्यों रिकॉर्डिंग के बाद समय के खिलाफ घर्षण गुणांक के विकास प्लॉट।
नोट: घर्षण गुणांक के विकास के संदर्भ 20 में प्रस्तुत किया है। - पहनने के व्यवहार की दृष्टि से और जुड़े तंत्र में घर्षण गुणांक के विकास का आकलन करें।
नोट: (i) कम घर्षण मंच, (ii) जुताई घर्षण मंच, और (iii) कोटिंग टूटने चरण 20,21: घर्षण के विकास के तीन अलग-अलग चरणों में होती है। - मूल्यांकन पहनने रोंद्वारा 180 पर TATES मैन्युअल परीक्षण दखल, और फिर एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग पहनने ट्रैक का विश्लेषण।
नोट: यह कदम कदम 2.2.2 में वर्णित के रूप में कम घर्षण चरण के लिए पहनने के मलबे की जांच करने के लिए है। - 350 S, 400, और 450 S क्रमश: दोहराएँ चरण 2.2.3।
- चरण 2.1.6 में घर्षण मूल्यों रिकॉर्डिंग के बाद समय के खिलाफ घर्षण गुणांक के विकास प्लॉट।
- इंटरैक्टिव घर्षण मॉडल विकसित
- हार्डवेयर कणों μ पीसी की जुताई घर्षण के साथ प्रारंभिक घर्षण μ α के संयोजन से समग्र घर्षण गुणांक μ विशेषताएँ (के रूप में Eq में दिखाया गया है। (1)) 20।
(1)
- तात्कालिक कोटिंग मोटाई (ज) के साथ गेंद और सब्सट्रेट (μ पी एस) के बीच घर्षण जुताई गठबंधन जुताई घर्षण μ पीसी की कोटिंग के टूटने प्रेरित तेजी से वृद्धि करने के लिए मॉडल (Eq। (2))।
ध्यान दें: इस मामले में, μ पीसी (हार्ड कोटिंग की पूरी टूटने का संकेत) के बराबर होती है μ पी एस जब शेष कोटिंग मोटाई शून्य है।
(2)
जहां λ 1 और 2 λ मॉडल पहनने प्रक्रिया के भौतिक अर्थ का प्रतिनिधित्व करने के लिए शुरू मानकों हैं। λ 1 बड़ा फँस पहनने के कणों के प्रभाव का वर्णन है, और λ 2 जुताई घर्षण प्रभाव है, जो घर्षण गुणांक के ढलान की विशेषता है की तीव्रता का प्रतिनिधित्व करता है। - शेष कोटिंग मोटाई के विकास को प्राप्त करने और संपर्क की स्थिति बदलती तहत संचित पहनने मॉडल के लिए एक समय आधारित एकीकरण कलन विधि का प्रयोग करें। अद्यतन Eq द्वारा प्रत्येक गणना के पाश में कोटिंग मोटाई। (3)।
(3)
जहाँ ज 0 प्रारंभिक कोटिंग मोटाई है और कोटिंग के समय निर्भर पहनने दर है। - Archard के पहनने के लिए कानून 22 (Eq। (4)) को संशोधित करने और वर्तमान मॉडल में इसे लागू।
(4)
जहां कश्मीर पहनने गुणांक है, पी संपर्क दबाव, वी रपट वेग है, और एच सी कोटिंग और सब्सट्रेट के संयुक्त कठोरता है। - Korsunsky के मॉडल का प्रयोग करें संयुक्त कठोरता गणना करने के लिए (Eq। (5))।
(5)
जहां एच एस सब्सट्रेट की कठोरता है, α कोटिंग और सब्सट्रेट और β के बीच कठोरता अनुपात मोटाई के प्रभाव के गुणांक है। - बिजली एल द्वारा लोड निर्भर मानकों को λ 1 और कश्मीर का प्रतिनिधित्व करते हैंओ समीकरणों।
(6)
(7)
जहां κ λ1, κ कश्मीर, Ν λ1 और Ν कश्मीर सामग्री घर्षण 20 के विकास से संबंधित स्थिरांक हैं। - 'लेखक समूह में विकसित एक एकीकरण एल्गोरिथ्म का उपयोग कर मॉडल मापदंडों का निर्धारण करने के लिए प्रयोगात्मक परिणामों के लिए इंटरेक्टिव घर्षण मॉडल फिट।
- हार्डवेयर कणों μ पीसी की जुताई घर्षण के साथ प्रारंभिक घर्षण μ α के संयोजन से समग्र घर्षण गुणांक μ विशेषताएँ (के रूप में Eq में दिखाया गया है। (1)) 20।
जहाँ ज 0 प्रारंभिक कोटिंग मोटाई है और कोटिंग के समय निर्भर पहनने दर है। 
3. केबीसी-FE सिमुलेशन प्रकरण अध्ययन
- केबीसी-FE अनुकरण मामले का अध्ययन 1: गर्म मुद्रांकन की शर्तों के तहत बनाने की सीमा की भविष्यवाणी
- बनाएँ और एफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर में एक नए सिमुलेशन परियोजना का नाम है। 'के रूप में स्टाम्प गर्म गठन' की प्रक्रिया और 'के रूप में PAM-AutoStamp' जब सॉल्वर प्रकार का चयन करेंपरियोजना की बचत।
- 'आयात और transfe r' दरवाजा भीतर 'IGS' ज्यामिति फ़ाइल एफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर ग्राफिक इंटरफ़ेस में 'आयात उपकरण सीएडी' पर क्लिक करके और तब तक दरवाजे भीतरी मरने आयात करें। उपकरणों की सगाई के लिए 'हॉट बनाने की रणनीति का चयन करें। नाम के रूप में 'मरो' आयातित वस्तु।
- दोहराएँ चरण 3.1.2 और 'आयात' पंच और Blankholder, क्रमशः की वस्तुओं।
- 'सेट-अप' टैब के तहत 'खाली' पर क्लिक करें। 'खाली संपादक' में 'खाली जोड़ें' पर क्लिक करें और 'खाली' के रूप में 'नई वस्तु' की स्थापना की। तब के रूप में 'सतह खाली' प्रकार का चयन करें।
- परिभाषा प्रकार के लिए 'रूपरेखा' चुनें और आयात खाली आकार ख'सीएडी फ़ाइल से आयात करें' पर क्लिक y। 'लगाया स्तर' और 'जाल विकल्प' के तहत चुनिंदा स्तर 1 के रूप में 'शोधन' को परिभाषित करें। 4 मिमी के लिए 'स्वचालित meshing' और सेट 'जाल आकार' बंद करें।
- 'खाली संपादक' में सामग्री के गुणों को परिभाषित करें। 'सामग्री' टैब के तहत 'लोड एक माल' पर क्लिक करें। चुनें 'AA6082' (इकाई: मिमी · किलो · एमएस · सी) गुण सामग्री के रूप में सामग्री। 'एक्स = 1' के लिए 'रोलिंग दिशा' सेट करें। 2 मिमी के लिए 'खाली मोटाई', और 490 डिग्री सेल्सियस के लिए खाली 'प्रारंभिक तापमान' सेट करें।
नोट: सामग्री के गुणों और माल मॉडल संदर्भ 17 में वर्णित हैं। - 'प्रक्रिया पर क्लिक करें सेट-अप 'टैब और चुनें' + 'आइकन' के तहत 'एक नया मैक्रो लोड करने के लिए। करने के लिए ' स्टाम्प Hotforming' ब्राउज़ और 'HF_Validation_DoubleAction_GPa.ksa' का चयन करें। 'अनुकूलित करें' संवाद में, खाली, मरो, पंच, और Blankholder को सक्रिय करें। 'चरणों' टैब के तहत, ग्रेविटी, होल्डिंग, मुद्रांकन, और शमन सक्रिय करें।
- 'विशेषताओं वस्तुओं' में सभी मापदंडों सेट 'सेट-अप' टैब के अंतर्गत (खाली पकड़े बल = 50 केएन, बनाने की गति = 250 मिमी / एस, घर्षण गुणांक = 0.1, गर्मी हस्तांतरण 23 एक के रूप में गुणांक वास्तविक प्रयोगात्मक स्थापना के साथ पत्र व्यवहार करने के लिए खाई और संपर्क दबाव के समारोह)।
- सिमुलेशन सेट-अप की जाँच करें और ऊपर सेटिंग्स में कोई त्रुटि सुनिश्चित करने के लिए आइकन 'चेक' पर क्लिक करें।
- Si शुरू करने के लिए 'संगणना' आइकन पर क्लिक करेंmulation।
नोट: सॉफ्टवेयर 11 राज्यों रिकॉर्ड एक मेजबान कंप्यूटर में सिमुलेशन के दौरान। - सिमुलेशन के पूरा होने के बाद, एफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर चित्रमय इंटरफेस में सिमुलेशन परिणाम का निरीक्षण, और समोच्च मूल्यों, यानी, प्रमुख तनाव (झिल्ली), मामूली तनाव (झिल्ली) के निर्यात एक कार्रवाई के लिए एक 'स्क्रिप्ट' रिकॉर्ड करने के लिए आगे बढ़ना है, और तापमान सभी रिक्त तत्वों, एक निर्दिष्ट अनुकरण राज्य के लिए। 'रिकॉर्ड' और निर्यात समोच्च मूल्यों मैन्युअल क्लिक करें। रिकॉर्डिंग को रोकने के लिए 'स्टॉप' पर क्लिक करें। इतनी के रूप में सभी 11 राज्यों के अनुकरण के लिए एक ही कार्रवाई को दोहराने के लिए स्क्रिप्ट को बचाओ।
- समोच्च मूल्यों निर्यात करने के लिए 'सब करते हैं' पर क्लिक करें स्क्रिप्ट लोड करने के लिए आइकन 'खेल', क्लिक करें।
नोट: प्रत्येक व्यक्ति के समोच्च / राज्य के लिए, सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से मूल्यों 'ASCII' फाइलों में 'major_strain_staten के तहत निर्यातभूरा रंग ',' minor_strain_statenumber ', और' temperature_statenumber ', क्रमशः। - एक बादल कंप्यूटर के लिए सभी निर्यात फ़ाइलों को बचाओ। बादल कंप्यूटर में सभी निर्यात फाइलों के साथ एक साथ 'गले मिलना भविष्यवाणी मॉडल' (यानी, बादल मॉड्यूल कोड) चलाएँ।
- बादल कंप्यूटर में सीमा भविष्यवाणी मॉडल बनाने के उपयोग के माध्यम से गले मिलना की शुरुआत का अनुमान है।
नोट: यह मॉडल 11 उपयोगकर्ताओं एक व्यक्ति तत्व या खाली के सभी तत्वों पर भविष्यवाणी मॉडल को चलाने के लिए विकल्प देता है। - मैन्युअल रूप से इनपुट अनुकरण विवरण / 'गले मिलना भविष्यवाणी मॉडल' में मानकों। इनपुट अनुकरण में राज्यों की संख्या (राज्य 11), मुद्रांकन प्रक्रिया (157 मिमी) की कुल स्ट्रोक, मुद्रांकन गति (250 मिमी / एस), ब्याज के तनाव रेंज (तत्व चयन मानदंड, जैसे, तनाव> 0.2) और सभी तत्वों।
नोट: रणनीतिरेंज में तत्वों जिसके लिए गले मिलना एक तत्व कसौटी स्थापना, जैसे द्वारा जगह ले सकता है की सीमा है, केवल एक अंतिम प्रमुख तनाव से अधिक 0.2 के साथ तत्वों मॉड्यूल में आगे के मूल्यांकन के लिए चुने गए हैं। - बादल कंप्यूटर में मॉड्यूल गणना पूरी करने के बाद स्वचालित रूप से सभी डेटा (भविष्यवाणी परिणाम गले मिलना) स्वरूपित 'ASCII' फाइलों में बचाने के लिए।
- एफई सिमुलेशन परिणाम की अंतिम अवस्था लोड। 'आकृति' टैब के अंतर्गत, 'अदिश मूल्यों' 'आयातित' पर क्लिक करें और फिर। 'ASCII' फ़ाइल ऊपर चरण से प्राप्त का चयन करें। एफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर में गले मिलना भविष्यवाणी परिणाम प्रदर्शित करें।
- केबीसी-FE अनुकरण मामले का अध्ययन 2: बहु-चक्र लोडिंग की शर्तों के तहत उपकरण जीवन भविष्यवाणी
- बनाएँ और एफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर में एक नए सिमुलेशन परियोजना का नाम है। proc का चयन करेंके रूप में 'मानक मुद्रांकन' ईएसएस और 'के रूप में PAM-AutoStamp' जब परियोजना को बचाने सॉल्वर प्रकार।
- 'आयात और हस्तांतरण' यू-आकार मरने एफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर ग्राफिक इंटरफ़ेस में 'IGS' ज्यामिति फाइल 'आयात उपकरण सीएडी' पर क्लिक करें और फिर से आयात मरने ज्यामिति। उपकरणों की सगाई के लिए 'मान्यकरण' रणनीति का चयन करें। नाम के रूप में 'मरो' आयातित वस्तु।
- दोहराएँ चरण 3.2.2 क्रमश पंच और Blankholder की वस्तुओं के आयात करने के लिए।
- 'सेट-अप' टैब के तहत 'खाली' पर क्लिक करें। 'खाली संपादक' में 'खाली जोड़ें', 'खाली' के रूप में 'नई objec टी' सेट, और फिर 'सतह खाली' के रूप में प्रकार का चयन करें। चुनें 'चार POIपरिभाषा प्रकार के लिए एनटीएस 'और 120 × 80 मिमी 2 को खाली आकार निर्धारित किया है। स्तर 1 'जाल विकल्प' के तहत: 'लगाया स्तर' के रूप में 'शोधन' को परिभाषित करें। 1.5 मिमी के लिए 'स्वचालित meshing' और सेट 'जाल आकार' बंद करें।
- 'खाली संपादक' में सामग्री के गुणों को परिभाषित करें। 'सामग्री' टैब के तहत 'लोड एक सामग्री' पर क्लिक करें। चुनें 'AA5754-H111' (इकाई: मिमी · किलो · एमएस · सी) गुण सामग्री के रूप में सामग्री। 'एक्स = 1' के लिए 'रोलिंग दिशा' सेट करें। 1.5 मिमी के लिए 'खाली मोटाई' सेट करें।
- 'सेट-अप' टैब के तहत 'प्रक्रिया' पर क्लिक करें और एक नया मैक्रो लोड करने के लिए '+' चिह्न का चयन करें। करने के लिए ब्राउज़' स्टाम्प व्यवहार्यता' और 'चुनें SingleActioin_GPa.ksa'। 'अनुकूलित करें' संवाद में, खाली, मरो, पंच, और Blankholder को सक्रिय करें। के तहत 'चरणों', सक्रिय ग्रेविटी, होल्डिंग, और मुद्रांकन।
- वास्तविक प्रयोग सेटअप के साथ पत्र व्यवहार करने के अनुकरण में 'सभी मापदंडों' सेट (खाली पकड़े बलों = 5, 20, 50 केएन, क्रमश गठन गति = 250 मिमी / एस, घर्षण गुणांक = 0.17)।
- 'चेक' सिमुलेशन सेट अप और ऊपर सेटिंग्स में कोई त्रुटि किया जाता है।
- 'संगणना' आइकन पर क्लिक करें और एक 11-राज्य यू-आकार एक मेजबान कंप्यूटर सिमुलेशन में झुकने के लिए 'संगणना' शुरू करते हैं।
- सिमुलेशन के पूरा होने के बाद, निर्यात काम टुकड़े के लिए स्वचालित रूप से 'समन्वय' डाटा और 'संपर्क दबाव' डेटा औरउपकरण (, पंच मर जाते हैं और खाली धारक) 'ASCII' फाइल के रूप में (कदम 3.1.11 और 3.1.12 के अनुसार)।
- एक बादल कंप्यूटर के लिए सभी निर्यात फ़ाइलों को बचाओ। बादल कंप्यूटर में सभी निर्यात फाइलों के साथ 'उपकरण जीवन भविष्यवाणी मॉड्यूल' एक साथ चला रहे हैं।
- मैन्युअल रूप से इनपुट 'उपकरण जीवन भविष्यवाणी मॉड्यूल' में मानकों के गठन। इनपुट निम्नलिखित मानकों: राज्यों की संख्या (राज्य 11), कुल स्ट्रोक (70 मिमी), मुद्रांकन गति (250 मिमी / सेकंड) और प्रारंभिक घर्षण गुणांक (0.17)।
- उपकरण (, पंच मर जाते हैं, या खाली धारक) का चयन करें, और फिर एक ही तत्व या सभी तत्वों के लिए गणना शुरू करते हैं।
- बादल कंप्यूटर में मॉड्यूल गणना पूरी होने के बाद स्वचालित रूप से सभी डेटा स्वरूपित 'ASCII' फाइलों में (तात्कालिक शेष कोटिंग मोटाई और घर्षण गुणांक सहित) को बचाने के।
- लोड और शेष कोटिंग मोटाई और fricti प्रदर्शितएफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर में प्रासंगिक तत्वों के लिए गुणांक पर (प्रति चरण 3.1.17 के रूप में)।
Representative Results
गले मिलना भविष्यवाणी के लिए केबीसी-FE सिमुलेशन
एक गर्म मुद्रांकन प्रक्रिया में, एक आकार-अनुकूलित खाली का उपयोग न केवल माल की लागत की बचत होगी, लेकिन यह भी इस तरह के, गले मिलना खुर, और wrinkling के रूप में दोष की उपस्थिति को कम करने के लिए मदद करते हैं। प्रारंभिक खाली आकार के गठन के दौरान काफी सामग्री प्रवाह को प्रभावित करता है, और इसलिए खाली आकार का एक समझदार डिजाइन गर्म मुद्रांकन प्रक्रिया की सफलता और अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है। इष्टतम खाली ज्यामिति निर्धारित करने के लिए परीक्षण और त्रुटि के प्रयोगों के प्रयासों को कम करने के लिए, केबीसी-FE अनुकरण गले मिलना साथ क्षेत्रों को कम करने के लिए एक अत्यधिक कुशल और प्रभावी तरीका होना सिद्ध किया गया था। इस तकनीक का उपयोग करना, प्रत्येक अनुकरण करते हुए गले मिलना भविष्यवाणी के लिए समानांतर बादल मॉड्यूल गणना 4 घंटे के भीतर पूरा हो गया है लगभग 2 घंटे लगते हैं।
चित्रा 4 गर्म मुद्रांकन, मोटर वाहन दरवाजे के भीतरी घटक का एक उदाहरण में इस्तेमाल खाली आकार के विकास से पता चलता। प्रारंभिक खाली आकार, एक पारंपरिक ठंड मुद्रांकन प्रक्रिया से अपनाया, पहले केबीसी-FE अनुकरण में इस्तेमाल किया गया था। चित्रा 4 में प्रयोगात्मक परिणाम (एक) बताते हैं कि बड़ी विफलता (खुर या गले मिलना) क्षेत्रों गर्म मुद्रांकन के बाद दिखाई दे रहे हैं। बाद खाली आकार अनुकूलन के एक चलना, यह 4 चित्र में देखा जा सकता है (ख) एक लगभग पूरी तरह से सफल पैनल प्रारंभिक खाली आकार का उपयोग की तुलना में बहुत कम गले मिलना साथ बनाया गया है। यह देखा जा सकता है अभी भी ऊपर सही में जेब और पैनल के बाएं कोने में गले मिलना का एक संकेत है कि वहाँ। चित्रा 4 (ग) में आगे अनुकूलन के बाद, अनुकूलित खाली आकार अंत में पैनल पर नहीं दिखाई गले मिलना साथ प्राप्त हुई थी। अनुकूलित खाली केबीसी-FE अनुकरण द्वारा निर्धारित आकार गर्म मुद्रांकन के माध्यम से प्रयोगात्मक सत्यापित किया गया थापरीक्षण पूरी तरह से स्वचालित उत्पादन लाइन एक उत्पादन प्रणाली के निर्माता द्वारा की पेशकश पर आयोजन किया।
उपकरण जीवन भविष्यवाणी के लिए केबीसी-FE सिमुलेशन
धातु के गठन की प्रक्रिया की पारंपरिक एफई सिमुलेशन एक चक्र के लिए प्रदर्शन कर रहे हैं। हालांकि, एक उत्पादन वातावरण में, कई के गठन चक्र एक दिया उपकरण, जहां यह पाया जाता है कि गठन के चक्रों की संख्या में वृद्धि का गठन घटकों के बीच एक वृद्धि की विभिन्नता में परिणाम पर प्रदर्शन कर रहे हैं। बहु-चक्र उपकरण लोडिंग के दौरान इस बदलाव सतह स्थलाकृति को बदलने का परिणाम है। उदाहरण के लिए, कार्यात्मक कोटिंग्स के साथ उपकरणों के गठन की बहु चक्र लोड हो रहा है एक कोटिंग मोटाई पहनने के कारण कमी को बढ़ावा मिलेगा। इसके अलावा, कोटिंग के टूटने भी इस तरह के भार / दबाव के रूप में मानकों, बनाने, गति के गठन, आदि केबीसी-FE तकनीक के लिए सक्षम बनाता से प्रभावित हो जाएगाशीट धातु बहु चक्र लोडिंग की शर्तों के तहत प्रक्रियाओं बनाने, जो उन्नत कार्यात्मक कोटिंग्स के साथ उपकरण बनाने की सेवा में जीवन भविष्यवाणी के लिए आवश्यक है के अनुकरण।
उपकरण जीवन पर खाली पकड़े बल, 5, 20, और 50 केएन खाली पकड़े बल मूल्यों के प्रभाव की जांच करने के लिए 250 मिमी / एस एक निरंतर गठन गति के लिए जांच की गई। चित्रा 5 300 गठन चक्र के बाद विभिन्न खाली पकड़े बलों के साथ शेष उपकरण कोटिंग मोटाई वितरण से पता चलता। यह स्पष्ट रूप से इंगित करता है कि शेष कोटिंग मोटाई खाली पकड़े बल में वृद्धि के साथ कम हो जाती है।
चित्रा 6 300 गठन चक्र के बाद 5, 20, और 50 केएन क्रमश खाली पकड़े बलों के साथ दबाव और शेष कोटिंग मोटाई वितरण, मरने के वक्रीय दूरी के साथ चलता। क्षेत्र के बाद एबी मरने ईएनटी का प्रतिनिधित्व करता हैयू-आकार झुकने की प्रक्रिया के दौरान Rance क्षेत्र, दबाव और इस क्षेत्र में रिश्तेदार पहनने दूरी मरने के अन्य क्षेत्रों की तुलना में काफी अधिक थे। नतीजतन, कोटिंग के पहनने मुख्य रूप से इस क्षेत्र में हुई। दो चोटी और 20 केएन पर कोटिंग मोटाई में कमी के मूल्यों में 50 केएन कि दबाव में दो चोटियों के अनुरूप हैं। इस बीच, शेष कोटिंग मोटाई खाली पकड़े बल की वृद्धि के साथ कम हो जाती है। सबसे कम 5, 20, और 50 केएन खाली पकड़े बलों के साथ शेष कोटिंग मोटाई, 0.905, 0.570, 0.403 और माइक्रोन, क्रमशः थे, जहां प्रारंभिक कोटिंग मोटाई 2.1 माइक्रोन था।
चित्रा 1: अलग तापमान पर प्रयोगात्मक और बनाने की भविष्यवाणी की सीमा में प्रकारों के बीच तुलना करें। के गठन की सीमा के तनाव, तापमान बढ़ जाता है के रूप में वृद्धि 250 मिमी की एक स्थिर गति से/ एस, या यों, 6.26 एस -1 के एक तनाव दर। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: एक शीट धातु के गठन की प्रक्रिया का ज्ञान आधारित बादल एफई अनुकरण के लिए योजनाबद्ध चार्ट। वाणिज्यिक एफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर, सिमुलेशन चलाने के लिए और व्यक्तिगत मॉड्यूल के लिए आवश्यक परिणामों को निर्यात करने के लिए प्रयोग किया जाता है। मॉड्यूल, जैसे, प्रपत्र, गर्मी हस्तांतरण, पोस्ट के गठन शक्ति (microstructure), उपकरण जीवन भविष्यवाणी, उपकरण डिजाइन, आदि, बादल में एक साथ और स्वतंत्र रूप से काम करते हैं, इसलिए एफई सिमुलेशन में कई स्रोतों से बढ़त ज्ञान काटने के एकीकरण को सक्षम करने । सीएल कृपयायह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ Ick।
चित्रा 3: यू-आकार अनुकरण झुकने के लिए काम टुकड़ा और उपकरणों की ज्यामिति। उपकरण, यानी, पंच खाली धारक और मर जाते हैं, कठोर तत्वों का उपयोग कर मॉडलिंग कर रहे हैं। शैल तत्वों काम टुकड़ा (रिक्त) तत्वों के लिए उपयोग किया जाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4: एक दरवाजा भीतरी कक्ष (एफई सिमुलेशन में दिखाया गया है) के गर्म मुद्रांकन के लिए खाली आकार का विकास। बाएं: हरे रंग की फ्रेम में आंकड़े प्रत्येक अनुकूलन चरण में खाली आकार, और लाल रंग में लोगों का प्रतिनिधित्वफ्रेम अपने अनुकूलन से पहले खाली आकार के अनुरूप हैं। अधिकार: प्रत्येक अनुकूलन चरण में भविष्यवाणी परिणाम गले मिलना। (क) बड़ी विफलता के साथ प्रारंभिक परिणाम (खुर / लाल रंग में दिखाया गया है गले मिलना), (ख) अनुकूलन के पहले चरण, (ग) कोई दिखाई गले मिलना साथ अंतिम अनुकूलित खाली आकार के बाद कुछ गले मिलना साथ विफलता घटी। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 5: के रिक्त पकड़े बलों के साथ शेष कोटिंग मोटाई वितरण (एफई अनुकरण में प्रदर्शित): (क) 5 केएन, (ख) 20 केएन, और (ग) 50 केएन, 250 की एक निरंतर मुद्रांकन गति से 300 के गठन चक्र के बाद मिमी / एस। कृपयायह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 6: संपर्क दबाव की भविष्यवाणी और खाली पकड़े बलों के साथ कोटिंग मोटाई शेष: (क) 5 केएन, (ख) 20 केएन, और (ग) 50 केएन, मरने के वक्रीय दूरी के साथ 250 के एक निरंतर मुद्रांकन गति से मिमी / एस। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
Discussion
केबीसी-FE सिमुलेशन तकनीक के लिए सक्षम बनाता उन्नत सिमुलेशन समर्पित मॉड्यूल का उपयोग कर साइट बंद आयोजित किया जाएगा। यह एक बादल पर्यावरण पर कार्यात्मक मॉड्यूल, कि विभिन्न विशेषज्ञताओं से नोड्स लिंक चला सकते हैं कि यह सुनिश्चित करने की प्रक्रिया सिमुलेशन के रूप में संभव के रूप में सही आयोजित की जाती हैं। केबीसी-FE अनुकरण में महत्वपूर्ण पहलुओं कार्यात्मक मॉड्यूल की एफई कोड की आज़ादी, गणना की क्षमता, और सटीकता शामिल हो सकता है। एक मॉड्यूल में प्रत्येक उन्नत समारोह की प्राप्ति के एक नए मॉडल और / या एक उपन्यास प्रयोगात्मक तकनीक के विकास पर निर्भर करेगा। उदाहरण के लिए, के गठन की सीमा के मॉड्यूल नए एकीकृत गठन सीमा की भविष्यवाणी मॉडल 11 के आधार पर विकसित की है, और घर्षण उपकरण जीवन भविष्यवाणी मॉड्यूल वर्तमान में इंटरैक्टिव घर्षण मॉडल 20 के कार्यान्वयन के द्वारा विकसित किया गया है। केबीसी-FE सिमुलेशन तकनीक को भी चयनात्मक गणना का कार्य किया है, चयन को पूरा करने यानी, केवल तत्व प्रदान करता हैमानदंड अलग-अलग मॉड्यूल में आगे के मूल्यांकन के लिए चुने गए हैं। उदाहरण के लिए, उपकरण जीवन भविष्यवाणी मॉड्यूल स्वचालित रूप से तत्व है जिसके लिए कठोर कोटिंग टूटने के लिए जाता है, 1 में सभी तत्वों के पहनने दर रैंकिंग चक्र के गठन से चयन करता है, इस प्रकार के तत्वों को आम तौर पर कम से कम 1% आगे के लिए चयन किया जाएगा बहु-चक्र लोडिंग की शर्तों के तहत उपकरण जीवन मूल्यांकन। वर्तमान शोध में, 300 के गठन चक्र के बाद उपकरण जीवन भविष्यवाणी 5 मिनट के भीतर पूरा किया जा सकता है।
प्रासंगिक परीक्षण करने और उसके अनुसार औजार रखकर बनाने की सीमा के मॉडल प्रक्रिया सिमुलेशन के गठन के फलस्वरूप ऐसे मिश्र से एक घटक सफलतापूर्वक उत्पादन के लिए इष्टतम मानकों का निर्धारण करने के लिए लागू किया जा सकता है, और गले मिलना का कोई घटनाओं के साथ। के गठन की सीमा के भविष्यवाणी मॉडल एक बादल मॉड्यूल है कि एफई सॉफ्टवेयर के स्वतंत्र उपयोग किया जा रहा था के रूप में विकसित किया गया था, और के दौरान एक सामग्री के प्रपत्र आकलन करने के लिए किसी भी एफई सॉफ्टवेयर करने के लिए लागू किया जा सकताबनाने, जटिल सबरूटीन्स 17 बिना। मॉडल में प्रासंगिक डेटा आयात करके, गणना से बाहर, घटक है कि उपयोगकर्ता निर्दिष्ट कर सकता है के क्षेत्रों में, किया जा सकता है निर्धारित करने के लिए कि क्या विफलता घटित होता कम्प्यूटेशनल संसाधनों पर बचत। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए के रूप में तनाव तनाव घटता एक सरल नज़र सारणी के माध्यम से एफई सॉफ्टवेयर में निवेश कर रहे हैं, यह पूरी तरह से अनुकरण के दौरान विभिन्न तापमान और तनाव दरों पर सामग्री के गुणों का प्रतिनिधित्व करने के लिए मुश्किल हो सकता है।
उपकरण जीवन भविष्यवाणी मॉड्यूल में, बनाने के दौरान घर्षण व्यवहार सत्यापित घर्षण मॉड्यूल 20 में आवश्यक विरूपण इतिहास डेटा आयात, और फिर प्रत्येक तत्व एफई सॉफ्टवेयर में वापस लिए बादल मॉड्यूल द्वारा गणना असतत डेटा बिंदुओं का आयात ने भविष्यवाणी की जा सकती है। यह सुनिश्चित करता है कि उन्नत घर्षण मॉड्यूल उपयोगकर्ता के सबरूटीन्स को शामिल करने की उनकी क्षमता के सभी एफई कोड द्वारा इस्तेमाल किया जा सकता है, भले ही। इसके अतिरिक्त, आधुनिकUle आगे गणना समय को कम करने के लिए समानांतर में चलाया जा सकता है। इंटरैक्टिव घर्षण / पहनने मॉडल रपट प्रारंभिक के दौरान पहनने के कणों के अभाव मान लिया, और एक परिणाम के रूप में, यह घर्षण गुणांक 0.17 20 की एक निरंतर प्रारंभिक मूल्य की उम्मीद करना उचित होगा। हालांकि इस मॉडल घर्षण वितरण के विकास का पता चला, एक बनाने की प्रक्रिया के दौरान घर्षण व्यवहार बहुत जटिल है, और यह पूरी तरह से एफई सिमुलेशन में बादल मॉड्यूल से जटिल घर्षण व्यवहार को एकीकृत करने के लिए मुश्किल है।
एक भविष्य की तकनीक के रूप में, केबीसी-FE अनुकरण समर्पित और मजबूत इंटरनेट आधारित एफई सिमुलेशन सॉफ्टवेयर संकुल के विकास है, जो एक बहुत ही लाभदायक है, लेकिन पूरी तरह से अलग व्यापार मॉडल की आवश्यकता होगी सॉफ्टवेयर डेवलपर्स द्वारा स्थापित किए जाने पर निर्भर करेगा। इसके अलावा, एक समर्पित आंतरिक नेटवर्क डाटा सुरक्षा और औद्योगिक प्रणाली के नियंत्रण विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सहयोगी दलों के भीतर बनाया जाना चाहिए।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| AA6082-T6 | AMAG | Material | |
| AA5754-H111 | AMAG | Material | |
| 1,000 kN high-speed press | ESH | Forming press | |
| ARGUS | GOM | Optical forming analysis | |
| PAM-STAMP 2015 | ESI | FE simulation software | |
| Matlab | MathWorks | Numerical calculation software | |
| Gleeble 3800 | DSI | Uniaxial tensile test | |
| High Temperature Tribometer (THT) | Anton Paar | Friction property test | |
| NewViewTM 7100 | ZYGO | Surface profilometer | |
| Magnetron sputtering equipment | Coating deposition | ||
| Microhardness tester | Wolpert Wilson Instruments | ||
| Nano-hardness indenter | MTS |
References
- Miller, W. S., et al. Recent development in aluminium alloys for the automotive industry. Mater. Sci. Eng. A. 280 (1), 37-49 (2000).
- Bolt, P. J., Lamboo, N. A. P. M., Rozier, P. J. C. M. Feasibility of warm drawing of aluminium products. J. Mater. Process. Tech. 115 (1), 118-121 (2001).
- Li, D., Ghosh, A., et al. Effects of temperature and blank holding force on biaxial forming behavior of aluminum sheet alloys. J. Mater. Eng. Perform. 13 (3), 348-360 (2004).
- Toros, S., Ozturk, F., Kacar, I. Review of warm forming of aluminum-magnesium alloys. J. Mater. Process. Tech. 207 (1-3), 1-12 (2008).
- Wang, L., Strangwood, M., Balint, D., Lin, J., Dean, T. A. Formability and failure mechanisms of AA2024 under hot forming conditions. Mater. Sci. Eng. A. 528 (6), 2648-2656 (2011).
- Wang, L., et al. TTP2013 Tools and Technologies for Processing Ultra High Strength Materials. , Austria, Graz. (2013).
- El Fakir, O., et al. Numerical study of the solution heat treatment, forming, and in-die quenching (HFQ) process on AA5754. Int. J. Mach. Tool. Manu. 87 (0), 39-48 (2014).
- Raugei, M., El Fakir, O., Wang, L., Lin, J., Morrey, D. Life cycle assessment of the potential environmental benefits of a novel hot forming process in automotive manufacturing. J. Clean. Prod. 83, 80-86 (2014).
- Liu, J., Gao, H., Fakir, O. E., Wang, L., Lin, J. HFQ forming of AA6082 tailor welded blanks. MATEC Web of Conferences. 21 (05006), (2015).
- Karbasian, H., Tekkaya, A. E. A review on hot stamping. J. Mater. Process. Tech. 210 (15), 2103-2118 (2010).
- El Fakir, O., Wang, L., Balint, D., Dear, J. P., Lin, J. Predicting Effect of Temperature Strain Rate and Strain Path Changes on Forming Limit of Lightweight Sheet Metal Alloys. Procedia Eng. 81 (0), 736-741 (2014).
- Shi, Z., et al. the 3rd International Conference on New Forming Technology. , Harbin, China. 100-104 (2012).
- Electrolytic Marking [Internet]. , Ostling Etchmark. Staford. Available from: http://www.etchmark.co.uk/marking-tech/electrolytic/ (2015).
- ARGUS - Optical Forming Analysis [Internet]. , GOM mbH. Braunschweig. Available from: http://www.gom.com/metrology-systems/system-overview/argus (2015).
- ARGUS User Manual. , GOM mbH. Germany. Available from: http://www.gom.com/3d-software/download.html (2016).
- ISO12004. Metallic materials -- Sheet and strip -- Determination of forming-limit curves. , Available from: http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=43621 (2008).
- Mohamed, M. S., Foster, A. D., Lin, J., Balint, D. S., Dean, T. A. Investigation of deformation and failure features in hot stamping of AA6082: Experimentation and modelling. Int. J. Mach. Tool. Manu. 53 (1), 27-38 (2012).
- Hosford, W. F. Comments on anisotropic yield criteria. Int. J. Mech. Sci. 27 (7), 423-427 (1985).
- Marciniak, Z., Kuczyński, K. Limit strains in the processes of stretch-forming sheet metal. Int. J. Mech. Sci. 9 (9), 609-620 (1967).
- Ma, G., Wang, L., Gao, H., Zhang, J., Reddyhoff, T. The friction coefficient evolution of a TiN coated contact during sliding wear. Appl. Surf. Sci. 345, 109-115 (2015).
- Põdra, P., Andersson, S. Simulating sliding wear with finite element method. Tribol. Int. 32 (2), 71-81 (1999).
- Archard, J. F. Contact and Rubbing of Flat Surfaces. J. Appl. Phys. 24 (8), 981-988 (1953).
- Liu, X., et al. Determination of the interfacial heat transfer coefficient in the hot stamping of AA7075. MATEC Web of Conferences. 21 (05003), (2015).
