Моделирование напряженно-деформированного состояния при ротационной вытяжке
Ротационная вытяжка – метод пластического деформирования металлов, при котором заготовка вращается и формуется роликом по оправке. Данный метод позволяет создавать детали сложной геометрической формы без принудительного утонения и широко применяется в различных областях: авиация, автомобилестроение, энергетика, химическая промышленность и др. Промышленные пользователи заинтересованы в обучении инженерно-технического персонала применению разработанных методик имитационного моделирования процесса ротационной вытяжки.
Цель и объем выполненных работ
Работа выполнялась с целью разработки методики численного моделирования, позволяющую рассчитывать достоверные данные о напряженно-деформированном состоянии (НДС) заготовки и создания программы обучающего семинара для внедрения результатов в промышленность.
Разработана методика для расчета НДС в двух вариантах: трехмерная постановка с жестким роликом, обкатывающим заготовку в три прохода, и упрощенная осесимметричная постановка с моделированием одного прохода ролика. Для обеих постановок разработаны КЭМ в ПП Abaqus, для решения задач используется явный решатель в квазистатической постановке.
Результаты работ
В рамках проекта проведено моделирование процесса ротационной вытяжки заготовки в двух постановках, подтверждающее эффективность применения МКЭ для оптимизации процесса. Разработана методика, включающая блок-схему для обоих случаев, составлена программа обучающего семинара. Внедрение разработанной методики позволяет сократить время на разработку технологии и сократить количество опытных образцов.