simufact.forming中文手册教程

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SuperForge2005
使



内容:参数设置,试验分析,结果分析
编制:王 毅
部门:工程部
时间:2005.7.28~2005.8.10
目录
一、计算机配置及相关参数设置和结果简介-----------------------------1
1.计算机配置情况:-----------------------------------------------1
2.软件主要参数设置说明-------------------------------------------1
3.软件运行结果的说明---------------------------------------------2
二、SUPERFORGE2005操作步骤详解------------------------------------3
1.生成STL模型文件------------------------------------------------3
2.在S UPER F ORGE环境下设置各参数-------------------------------------5
3.参数调入设计树-------------------------------------------------8
4.运行-----------------------------------------------------------9
5.结果显示-------------------------------------------------------9
三、关键参数设置试验及分析----------------------------------------10
1.STL文件精度的设置--------------------------------------------10
2.模具类型的设置------------------------------------------------12
3.网格长度的设置------------------------------------------------14
4.摩擦系数的设置------------------------------------------------16
5.水压机速度设置------------------------------------------------18
6.材料的定义----------------------------------------------------20
四、结果显示与分析------------------------------------------------22
1.接触应力(C ONTACT P RESSURE)-------------------------------------22
2.其他结果说明--------------------------------------------------25 结论--------------------------------------------------------------27
一、计算机配置及相关参数设置和结果简介
SuperForge2005试用过程是在2004使用的一定经验之上进行的,对于我司的产品的一些参数,大体上已经有一定的积累,记录如下:
1. 计算机配置情况:
CPU:奔腾D520(64位2.66主频)
内存:2G
显卡:ATI X700
主板:Intel 915G
硬盘:120G(SATA)
2. 软件主要参数设置说明
按照我司产品的整个制作过程,对软件运行的整体参数按步骤作如下设置:
①模具的类型选择:Backward Extrusion (或者closed die)
②输入模具及锻件文件为STL格式(具体制作过程见附录)Model->From file
STL文件在制作时会因为误差和角度的不同,在本文中,若不作特殊说明则:
“粗”是指误差为0.0557mm,角度为30°的STL文件;
“良”是指误差为0.0215mm,角度为10°的STL文件;
“精”是指误差为0.0023mm,角度为0.5°的STL文件。

③模具及锻件材料选择:模具选择SKD11,锻件选择C1100_F(T=20C)
Material->Library->TOOL STEEL/Copper(Japanese)
④压力机构选择水压机构,速度为15mm/sec
Press->Manual->Hydraulic Press
⑤摩擦力选择恒定 0.1
Friction->Manual
⑥网格尺寸一般按系统默认数值,精确计算时0.4
⑦模具及锻件温度选择都为常温20℃(根据材料数据库进行设定)
Heat->Die->Manual Heat->Workpiece->Manual
⑧软件运行软件设置上模下移距离设置根据模具制作情况,锻件的网格尺寸可以设置为0由计算机自动设置,经验证设置0.4mm可以得到非常完美的形状(系统默认设置为
0.76mm,此数值不能太小,也不能太大,太小怎要花费很多的时间,太大锻件变形严重,计算结果不准确)结果的输出可以设置为21等分,系统默认为11等分,为了更加精确的观察数据,也可以根据实际情况作更加细微的划分。

Forming->Stroke-><输入上模行程的距离>
Forming->Element Size->WorkPiece Element Size(此数值可以为0,但运行结果显示比较粗糙,如果追求速度可以设定为0,反之,如果追求比较精密的模拟,则建议使用0.4mm 的数据量,此数值也不易再过小)
Forming->Output Divisions->Workpiece /Die(21)
->Finite Volume(21)
3. 软件运行结果的说明
当模拟结束时,结构工具栏会自动出现,若没有出现,可以选择:
VIEW->TOOL BAR->RESULT BAR来调出结果工具栏。

选择锻件模型,然后选择结果工具栏:
第一个下拉框(左边)选择Forming。

第二个下拉框有9个选项,分别对应不同的结果,选择要查看的选项:
A:None(不显示任何结果和数值,只显示模型的变形)
B:Temperature(锻造温度)
C::Die contact(模具填充度)
D:Normal Distance to Die(锻件与模具间距)
E:Material Flow(材料流动速度)
F:Effective Plastic Stress(等效塑性应力/平均相当应变)
G:Effective Stress(等效应力/应变抗力)
H:Contact Pressure(接触压力)
I:Effective Strainrate (等效应变率/变形率)
第三个下拉框选择合适的模拟进度从0%到100%。

第四个下拉框选择默认(Press time%)
选择完毕后点击结果工具栏右边的Result plot按钮查看具体情况,或者点击Animation 按钮查看动画。

二、SuperForge2005操作步骤详解
1. 生成STL模型文件
SuperForge只能读取STL格式(为国际通用三维模型数据格式)的文件,然而其本省不能生成复杂CAD三维模型,所以必须借助第三方软件生成。

能够生成STL文件的软件很多,像UG、Pro/E、CATIA、Solidworks、Solidedge等等都可以生成。

用Solidworks生成STL文件很容易,只要将模型另存时选择STL就可以生成。

如下图:
生成SuperForge所能使用的STL文件时需注意以下问题:
A:模具模型最好不要单个零件保存STL文件,这样容易造成讲STL文件调入SuperForge环境时各模型的相对位置错乱,而在SuperForge环境中调整各个模型的位置相对比较困难,所以最好是调入SuperForge环境时各个模型已经处于正确的位置上。

正确的方法是:在装配体环境下另存STL文件,系统会自动保存成各个零件STL 文件,且相对位置关系保持不变。

B:SuperForge的默认坐标与Solidworks不同,所以在保存STL文件之前,首先在
Solidworks 环境下将模型的坐标视图与SuperForge 调整一致。

(Solidworks 默认是XY 平面的,SuperForge 默认是XZ 平面的,在Solidworks 是上下关系的,保存生STL 文件调入SuperForge 时就会变成前后关系,这显然不符合要求。


正确的做法:如下图:
上面两图可以看出,虽然在Solidworks 环境里面等轴测为前后关系,但是注意到Supe ”按钮) 如下图:
从rforge 的坐标体系,调入其环境后正好符合要求。

C :保存STL
文件时请选择合适的类型(点击“选项
2. 在SuperForge 环境下设置各参数
A :首先简单的看一下SuperForge 的运行环境:
B 打开SuperForge 软件,点击 File-> New Project (或者点击新建按钮);
-> “Backward Extrusion” 点击"确定”,进入设计环境,如下图:
:新建工程
选择模具类型
C :保存工程
File -> Save Project 或者点击保存按钮
D :输入STL 模型文件
在条件目录栏
点右键 选择 Model ->From File 如右图:
E :选择模具与锻件的材料
在条件目录栏
点右键 选择 Material ->Library…. 如右图
弹出对话框后:
选择Copper ->Japanese 里面的C1100_F (load)
选择Toolsteel ->AISI_to_JIS 里面的SKD11 (load)
如下图所示:
Material ->Manual….
为15mm/sec
输入摩擦系数
Friction->Manual….
栏 输入 0.1
F:选择压力机构条件目录栏
点右键 选择弹出对话框后:(如右图)
选择Hydraulic Press ,速度
G:条件目录栏
点右键 选择弹出对话框后:(如右图)
选择 中间按钮,在下方输入
H:输入模具与锻件的原始温度(与材料相匹配)
Heat -> Die-> Manual…. ;点右键 选择 Heat -> Workpiece-> Manual…. 条件目录栏
点右键 选择弹出对话框后 第一个输入栏 输入温度为20 (注意单位)如下图:
所有设置完毕后如下图所示:
3. 参数调入设计树
当所有条件输入后,需要将这些要素分配给左边工程设计栏里的各个部分:上模(UpperDie)、下模(LowerDie)、锻件(workpiece)中。

步骤如下:
A:首先将压力结构(Press)调入。

左键按住“Press”不放,拖至“Process“下;
B:左键按住“UpperDie“拖至”Process“下;
C:将三个STL文件按照上下模及锻件关系分配到相应的位置;
D:将摩擦系数分配给上下模;
E:将SKD11材料分配给上下模,C100_F分配给锻件;
F:DieTemperature1分配给上下模,WPTemperature1分配给锻件;
设置完毕后如下图:
G:然后双击“Forming”弹出“Forming Control”对话框,选择“Stroke”输入上模的下移距离;选择Element Size 输入网格尺寸(一般为默认值0)如下图:
点击“确定”完成设置。

4. 运行
所有设置完毕后,点击“Run/Restart”按钮开始计算。

开始前最好先点击“check data”按钮进行一下数据检验,若无误再运行。

运行结束后如下图所示:
5. 结果显示
运行完毕后,就可以查看结果,此时结果工具栏如下显示:
选择想要查看的项目和进度,然后点击显示结果按钮,查看结果,或者点击动画显示按钮,查看相应动画显示。

一般查看一下选项Contact Pressure(接触压力)、Temperature(温度)、Material Flow (材料的流动特性)、Die contact(模具填充度)等。

结果选项具体的说明在第四章予以具体说明。

三、关键参数设置试验及分析
1.STL文件精度的设置
STL文件数据量越大(即误差和角度越小),则运算后结果的精度和准确度就越高,但是计算时间也就越长。

下面在其他条件一致的情况下,分别测试三组STL文件对接触应力的影响:
基本设置为:
STL文件精度:凸粗凹粗锻粗VS凸粗凹粗锻良VS凸粗凹粗锻精VS凸良凹良锻精;
模具类型:Backward Extrusion
网格长度:0.727<系统默认>;
摩擦系数:0.1
水压速度:15mm/sec;
材料:上下模SKD11,锻件 C1100_F(T=20℃)
涂工CU48加长内钩分析
进度
接触应力Mpa
(凸粗凹粗锻粗)
接触应力Mpa
(凸粗凹粗锻良)
接触应力Mpa
(凸粗凹粗锻精)
接触应力Mpa
(凸良凹良锻精)
5% 231 232 231 235 10% 361 361 361 361 15% 187 185 192 188 20% 270 284 287 277 25% 317 327 335 326 30% 378 372 371 368 35% 368 371 381 377 40% 388 383 394 397 45% 407 406 413 416 50% 829 869 892 866 55% 1112 1111 1111 1117 60% 1060 1050 1066 1064 65% 1055 1037 1070 1042 70% 1108 1108 1133 1109
75% 1142 1150 1200 1194 80% 1270 1272 1320 1321 85% 1390 1371 1450 1445 90% 1450 1416 1550 1552 95% 1441 1444 1610 1545 100% 1505 1509 1585 1580 运算时间:
凸粗凹粗锻粗运算到100%耗时35分钟;
凸粗凹粗锻良运算到100%耗时40分钟;
凸粗凹粗锻精运算到100%耗时180分钟,
凸良凹良锻精运算到100%耗时480分钟。

试验分析:
从运算时间看可以看出,STL文件格式对于运算速度有致命的影响。

从上表可以看出,
70%以前所以类型的结果几乎一致,70%以后随着文件精度的不同;凸粗凹粗锻粗和凸粗凹
粗锻良趋向一致,而凸粗凹粗锻精和凸良凹良锻精趋向一致。

综合比较来看,无论从最终结
果还是过程来看,STL文件的精度不能产生很大的影响。

所以为了节约时间,在日常运算时
上下模STL文件应设置为“粗糙”,锻件可以设置成“粗”或者“良”。

若进行精确计算,则
可以设置凸模为精,凹模良(千万不要设置成“精”),锻件为“精”
数值重要等级:
★★★★★
建议:
凸模:粗/精
凹模:粗/良
锻件:良/精
说明:
文件精度的提高对于运行结果来说还是有意义的,虽然平均数值影响不大,但是越是
精密的STL文件就越能反应偶然情况下某些点的瞬间压力值,所以有时候花费多一点时间用
相对精密的STL文件来运算还是有实际意义的。

2. 模具类型的设置
由于我司的模具为复合挤压(既有正挤压又有反挤压)在设置模具类型时,可以采用Backward Extrusion,或者采用Closed Die。

下面在其他条件一致的情况下,分别测试两种模具类型对接触应力的影响:
基本设置为:
STL文件精度:凸模良,凹模粗,锻件粗;
模具类型:Backward Extrusion VS Closed Die
网格长度:0.727<系统默认>;
摩擦系数:0.1;
水压速度:15mm/sec;
材料:上下模SKD11,锻件 C1100_F(T=20℃)
涂工CU48加长内钩分析
进度 接触应力Mpa(Backward Extrusion)接触应力Mpa (Closed Die)
5% 231 513
10% 361 899
15% 187 366
20% 270 547
25% 317 664
30% 378 769
35% 368 769
40% 388 812
45% 407 842
50% 829 2222
55% 1112 3147
60% 1060 2946
65% 1055 2933
70% 1108 3149
75% 1142 3262
80% 1270 3648
85% 1390 4068
90% 1450 4227
95% 1441 4244
100% 1505 4401
运行时间:
Backward Extrusion 共耗时 40分钟
Closed Die 共耗时 120 分钟
试验分析:
从运行时间看,由于选择了错误的模具类型,导致时间是正常的3倍。

从上表可以看出,同样的配置下,选择不同的模具类型会对结果产生很大的影响,此数值为关键数值,从现实中判断实际上我司的平面整流子的模具应该归为反挤压模具。

而且从运行时间来看,正确的模具类型选择会节约很多时间。

数值重要等级:
★★★★★
建议:
在设置模具类型时选择:Backward Extrusion
说明:
之所以在Backward Extrusion和 Closed Die模具类型之间作一个分析,是因为第一次MSC公司技术人员的建议下用的Closed Die 后来发现得出的结果很难与现实情况相符合,在查阅锻压手册后发现,应该设置成Backward Extrusion更加符合要求。

设置模具类型为Backward Extrusion是根据平面整流子的结构而设定的,对于其他整流子要根据实际情况进行选择,不要盲目的选择。

3. 网格长度的设置
这个数值的设定将对整个运算结果以及运算速度产生重大影响。

在普通试验时尽量使用系统默认数值(将WorkPiece Element Size设置为0,系统将自动设置此数值)但是这种运算出的模型相对比较粗糙,在后期的结果也变的很不精确。

下面在其他参数一致的情况下更改网格长度,分别比较接触压力值:
基本设置为:
STL文件精度:凸模粗,凹模粗,锻件粗;
模具类型:Backward Extrusion
网格长度:0.727<系统默认> VS0.4;
摩擦系数:0.1;
水压速度:15mm/sec;
材料:上下模SKD11,锻件 C1100_F(T=20℃)
涂工CU48加长内钩分析
进度 接触应力(0.4)Mpa 接触应力(0.727)Mpa
5% 246 231
10% 373 361
15% 234 187
20% 258 270
25% 304 317
30% 334 378
35% 354 368
40% 372 388
45% 387 407
50% 669 829
55% 897 1112
60% 814 1060
65% 860 1055
70% 900 1108
75% 993 1142
80% 1150 1270
85% 1289 1390
90% 1163 1450
95% 1196 1441 运行时间:
将WorkPiece Element Size设置0.727(系统默认值)mm时运算到100%需要40分钟,将WorkPiece Element Size设置为0.4mm时,运算到100%就需要180分钟。

试验分析:
当WorkPiece Element Size设置在0.4mm时,系统在97%时停止运行,其中可能有两个原因,一个是速度设置过低,另一个就是0.4的值太小。

为此继续作如下试验:在其他不变的情况下,将速度设置在25mm/sec然后再分别设置WorkPiece Element Size的值为0.727与0.4,观察试验结果。

在速度25mm/sec的情况下,0.4仍然计算到97%就停止运算了,
为此再作如下试验:
在其他不变的情况下将锻件STL文件精度设置为“精”,速度为25mm/sec,WorkPiece Element Size为0.4,其只运算到80%就停止了。

而且共耗时300多分钟,所以除非必要,以后没有必要改变WorkPiece Element Size系统默认值。

数值重要等级:
★★★★★
建议:
在进行计算时WorkPiece Element Size采用系统默认数值;
说明:
进行这个试验主要是观察WorkPiece Element Size数值对最终结果的影响,从上面的表格可以看出,实际上更改WorkPiece Element Size的大小,或者说其值越小,得出的接触应力也就越下(或者说越精确)在实际模拟时,为了得到更精确的数值,进行更加精确的计算是很有意义的。

4. 摩擦系数的设置
摩擦系数最低可以设置为0.05,按照我司的润滑条件应设置在0.1。

下面在其他条件一致的情况下分别测试摩擦系数为0.05和0.1时对接触应力的影响:基本设置为:
STL文件精度:凸粗凹粗锻粗
模具类型:Backward Extrusion
网格长度:0.727<系统默认>;
摩擦系数:0.05VS 0.1
水压速度:15mm/sec;
材料:上下模SKD11,锻件 C1100_F(T=20℃)
涂工CU48加长内钩分析
进度 (0.05)接触应力Mpa (0.1)接触应力Mpa
5% 230 231
10% 360 361
15% 186 187
20% 270 270
25% 317 317
30% 376 378
35% 369 368
40% 387 388
45% 406 407
50% 837 829
55% 1106 1112
60% 1051 1060
65% 1036 1055
70% 1090 1108
75% 1120 1142
80% 1241 1270
85% 1362 1390
90% 1408 1450
95% 1422 1441
100% 1461 1505 运行时间:
0.05摩擦系数共耗时45分钟;
0.1摩擦系数共耗时40分钟。

试验分析:
从整个过程和结果看,两者的差距并不是很大,对最终结果的影响不能产生太大作用,而根据我司实际加工环境此数值应该设置在0.1
数值重要等级:
★★★☆☆
建议:
在进行计算时此数值设定为0.1
说明:
由于进行试验所采用的两个摩擦系数都比较小(0.05、0.1),所以没有对最终结果产生很大的影响,但是这个并不代表着此数值可任意设置,其实0.1已经是一个相对比较理想的数值了。

下表是摩擦系数一览:
摩擦系数
面润滑数值
研磨石墨 0.05~0.10
研磨无 0.10~0.15
精加工无 0.15~0.20
精加工无 0.20~0.30
5. 水压机速度设置
水压机的速度值也是一个关键值,此数值在试验过程中如果设置太小,则计算不能正常进行。

水压机(大型锻造用):工作速度10~300mm/sec,应变速率0.03~0.5(资料)
下面在其他条件一致的情况下,分别测试水压机速度为5mm/sec、15mm/sec、25mm/sec 三个速度对接触应力的影响:
基本设置为:
模具类型:Backward Extrusion
STL文件精度:凸模粗,凹模粗,锻件粗;
网格密度:0.727<系统默认>;
摩擦系数:0.1
水压速度:5mm/sec VS 15mm/sec VS 25mm/sec ;
材料:上下模SKD11,锻件 C1100_F(T=20℃)
涂工CU48加长内钩分析
进度接触应力(5mm/sec)接触应力(15mm/sec)接触应力(25mm/sec)5% 231 231 231
10% 361 361 361
15% 187 187 187
20% 270 270 270
25% 317 317 317
30% 378 378 378
35% 369 368 369
40% 388 388 389
45% 407 407 407
50% 829 829 831
55% 1114 1112 1115
60% 1059 1060 1059
65% 1045 1055 1054
70% 1108 1108 1109
75% 1140 1142 1141
80% 1272 1270 1264
85% 1391 1390 1390
90% 1447 1450 1442
95% 1446 1441 1443
100% 1495 1505 1507
运行时间:
5mm/sec 共耗时60分钟(中间曾停止运行过);
15mm/sec共耗时40分钟;
25mm/sec共耗时40分钟;
试验分析:
从结果上观察,速度的更改对于结果没有明显的影响,三者在各个阶段上的平均数值基本一致。

当将速度设置在更低的数值时,计算几乎不能正常进行,由此可见这个数值还有一些目前没有意识到的问题。

数值重要等级:
★★★☆☆
建议:
在试验时此数值设定为25mm/sec或者更高的数值。

说明:
现在我司平面整流子在实际挤压时的速度大约为2.5mm/sec,与软件设计参数相比,存在相当大的差距,加入直接将水压机的速度设置为2.5mm/sec,则不能正常进行计算。

可能有以下原因:
首先是水压机构原本为大型锻造用的施力机构,并不完全符合我司的液压机构。

其次是对软件中的水压机构的理解还不到位,或者软件本身对挤压的设计考虑不周全。

6. 材料的定义
在以上所有试验中,上下模采用SKD11材料,锻件采用日本标准的C1100_F材料(相当于国标的T2,含铜99%);在模具材料上不作过多的讨论,重点是锻件的材质,试验中的C1100_F材料并不完全符合我司实际中的材质所以要自定义材质。

材质库与自定义材料参数
名称C1100_F(T20C)凯中银铜弹性模量117211000000Pa 105211000000Pa
泊松比 0.34 0.34
密度 8940.6KG/M38940.6KG/M3
最小屈服应力100000000Pa150000000Pa
平均屈服应力 372317000 372317000
基本设置为:
模具类型:Backward Extrusion
STL文件精度:凸模粗,凹模粗,锻件粗;
网格密度:0.727<系统默认>;
摩擦系数:0.1
水压速度:15mm/sec;
材料:上下模SKD11,锻件:C1100_F(T=20℃) VS凯中银铜150。

涂工CU48加长内钩分析
进度 凯中银铜150
接触应力Mpa C1100_F(T=20℃) 接触应力Mpa
5% 248 231 10% 363 361 15% 194 187 20% 267 270 25% 314 317 30% 359 378 35% 368 368 40% 388 388
45% 407 407
50% 851 829
55% 1111 1112
60% 1050 1060
65% 1038 1055
70% 1127 1108
75% 1090 1142
80% 1251 1270
85% 1372 1390
90% 1425 1450
95% 1459 1441
100% 1555 1505 运行时间:
凯中银铜150总共耗时38分钟
C1100_F(T=20℃)总共耗时40分钟。

试验分析:
从时间来看材质参数的调整对整体时间没有太大的影响。

从接触应力来分析,锻件刚开始变形的值增加(这个与提高最小屈服强度有关系)而整体的接触应力也有略微的提高(与改变弹性模量有关系)但是总体来说,改变材质对接触应力的改变甚微,这个与实际的变形过程和所需应力有较大出入。

数值重要等级:
★★★★☆
建议:
在设置锻件材质时使用C1100_F(T=20℃)。

说明:
虽然改变锻件材质参数影响不大,这个并不代表锻件的材质可以任意设定,C1100_F(T=20℃)材质是查阅资料后定义的,本身已相对比较精确。

所以锻件的材质设定要比较慎重,若设置有误,则计算结果肯定与现实相差甚远
四、结果显示与分析
SuperForge 提供了丰富的结果显示插件,供工程师了解整个模具和锻件挤压过程的变形情况。

SuperForge 提供变形所需要的接触应力、锻件材料的流动方向,模具填充度、变形抗力、以及锻件整个变形的先后过程等结果
1. 接触应力(Contact Pressure )
接触应力是一个重要数值,其反应锻件变形所需要的应力,下面以涂工CU48加长内钩分析运算结果说明整个锻造过程所需要的应力变化。

接触应力图解说明
进度
图像
说明
10%
此时锻件在10%时所需要的接触应力为361Mpa ,从图中可以看出,此时锻件应
力主要集中于顶部中间位置,锻件底部也已经发生轻微变形。

但是变形主要集中在顶部。

30%
此时锻件在30%时所需要的接触应力为321Mpa 左右,最大应力为376Mpa ,从
图中可以看出,此时锻件应力主要集中于底部中间位置,从动画效果来看,此时
锻件变形主要集中在锻件的
整体下移上,也就是底部圆
柱突起的形成过程。

50%
此时锻件的整体下移已
经结束。

锻件最大应力为
837Mpa,主要集中在中间部
位,而整个锻件的受力也在
500Mpa以上,此时锻件的变
形主要集中在锻件周边的方
向和内钩增长上了。

80%
此时内钩高度方向已已经基
本成型锻件变形集中在锻件
周边的增长上,锻件最大应
力为2259Mpa集中在内钩顶
部,平均应力为1270Mpa。

90%
锻件变形集中周围叶片的增长以及底部材料向周围方向的流动。

最大接触应力
2397Mpa 集中在内钩顶部,平均变形所需接触应力为1450Mpa 。

100%
锻件整体成型完毕,平均应力为1505Mpa ,内钩局部受力为3330Mpa ,从80%、90%、100%来看内钩受力特
别时后期受力在2500Mpa 以上,已经处于模具承受的安全应力的最高极限范围,有可能导致模具寿命缩短。

说明:
软件计算所得的接触应力与实际值还是有出入的,可以作为设计时的参考,但必须与现实
相结合,毕竟在显示中还有很多因素来影响接触应力的大小,是计算机所不能模拟的。

2. 其他结果说明
除了接触应力以外,还有其他的选项如:温度(temperature )、模具填充度(Die contact ) 、模具与锻件间距(Normal Distance to Die )、材料流动速度(Material Flow )、等效塑性应力(Effective Plastic Stress )、等效应力(Effective Stress )等效应变率(Effective Strainrate )等数值为设计人员提供模拟数据。

下面作简要介绍。

其他结果说明
名称
图形
说明 温度
图中所表示的是在100%时,锻件的温度,由图中可以看出,
温度最高值为133℃,最低为70℃这个与实际是很吻合的。

模具
填充度
图中为30%时锻件与模具的
接触范围,1.0
时为紧密接触,0时为不接触。

变形抗力 Effective Stress
图中为60
%时锻件各个位置点所需要的变形抗力,最高为343Mpa 。

材料流动
速度
60%时锻件
材料的流动方向
和流动速度
等效变形

60%时锻件的变形率
其他还有Normal Distance to Die (锻件与模具间距)、Effective Plastic Stress (等效塑性应力/平均相当应变)等结果;通过结果工具栏,可以查看在任何阶段的以上所说的各个阶段的值。

结论
通过使用以及一些模拟试验,在分析“涂工CU48加长内钩”后得出的结论与实际并无太大差别,而且其清晰的提供了锻件的整个变形过程和各个变形过程压力最大的各个点的位置,能够为模具的设计和改进提供了重要的参考数据。

1.SuperForge操作简单、很容易上手,在了解大体环境后就以进行操作。

2.SuperForge能够模拟锻件的整个变形过程,提供各个变形阶段所需要的压力值、温度、以及材料的流动方向、速度等结果,为工程师提供大量的分析数据以供分析。

SuperForge可以为锻造工程师提供以下分析数据:
A:锻件的变形是否与模具的设计相吻合,模具的填充度是否符合要求
B:锻件变形所需要的接触压力以分析模具是否能承受
C:锻件变形的各个阶段上是否有某些点一直持续高的应力值。

D:在不同的阶段分析锻件材料的流动特性和流动速度分析材料能否满足功能。

E:通过模拟,了解锻件的变形过程,分析优劣,从而优化模具结构。

3.SuperForge软件存在的不足和差距:
A:压力机构的选择太少,试验分析所选用的水压机构并不与我司的液压机构相吻合,导致分析数据与实际数据有潜在的大误差。

B:其计算是基于锻造(虽然锻造也包含挤压)理论基础的,与我司的反挤压存在一定的差异,所以在分析一些过程时可能有较大差距。

以上综述,SuperForge能够有效的减少模具的试验与反复试探次数,改进模具的设计,提高模具寿命,从而减少原材料的浪费和产品的开发周期,节约开发费用和周期。

具有非常重要的实际应用价值
王 毅 2005-8-10。

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