Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és."— Előadás másolata:

1 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Lemezalakítás technológiai tervezése /CAE/

2 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Tartalom  Lemezalakítási “Technikák”  Számítógéppel segített “Technológiai tervezés”  Számítógéppel segített geometriai, technológiai és folyamat “Modellezés”  Számítógéppel segített “Analízis”  Számítógéppel segített “Teszt & Szimuláció”

3 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Lemezalakzatok és -technikák  Lyukasztás  Kivágás  Görgőzés (fémnyomás esztergán)   (él-)Hajlítás  (mély-, nyújtva-)Húzás  Peremezés   Formázás (nyújtva húzás „megmunkáló központon”)  Sajtolás, hidro-alakítás, stb.

4 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Számítógéppel segített technológiai tervezés  Modellezés  Geometria  Anyagminőség és -törvények  Tribológia  Folyamat  Alakváltozási és feszültségi állapot (folyásfeltételek), …  Analízis  Teríték és perem szükséglet  Eszköz választás (erő- és szerszám szükséglet)  Alakváltozás és feszültség értékek  Maradó deformációk és feszültségek (pl. visszarugózás), tönkremenetel (pl. szakadás), …  Tesztelés és Szimuláció

5 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Geometriai, technológiai bonyolultság Vonatkozó technológiai folyamatok és műszaki alakzat kategóriák 1D egyszerű élhajlítás egyenes vonalú élek mentén; tengelyszimmetrikus (mély-) húzás, (belső-) peremezés kvázi sík fenekű merőleges hengeres falú csészék esetén (a peremfeltételi görbe terítéksíkban fekvő egyenes él vagy zárt kör) 1.5D profilos élhajlítás egyenes vonalú élek mentén; kvázi sík fenekű adott dőlésszögű kúpos falú tengelyszimmetrikus alakzatok húzása, peremezése 2D egyszerű élhajlítás 2D-s síkbeli élek mentén; nem tengelyszimmetrikus (mély-) húzás, (belső-) peremezés kvázi sík fenekű adott profilos hengeres vagy kúpos falú csészék esetén (a peremfeltételi görbe terítéksíkban fekvő 2D-s él) 2.5D 2D-s terítéksíkkal párhuzamos élek között történő hajlítás, (mély-)húzás, (belső-) peremezés kvázi sík fenekű változó profilos, peremes vagy változó magasságú alakzatok esetén 3D 3D-s görbék között kifeszülő lemezalakzatok hajlítása, (mély-) húzása, (belső-) peremezése (a peremfeltételi görbe határozottan adott térbeli alakzat) Szabad formájú (numerikus) alakzatok Változó peremfeltételi görbékkel jellemzett, bonyolult profilos alakzatok alakítása numerikus szerszámfelületek közötti üregben

6 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Technológiai kulcskérdések Iterítékszükséglet, optimális teríték ? II alakítási erőszükséglet illetve maximális alakítási erő (erő-út diagram) és meghatározó összetevői ? IIIalakítási fokozatok, lépések száma, optimális alakja (közbenső kontúr és profil) ? IVglobális folyamat szimuláció; közbenső alakzatok, teríték alakváltozás ? Vglobális sebesség-, alakváltozás- és feszültség-eloszlás a deformált lemeztestben ? VIszerszámszükséglet (ráncgátló erő/nyomás, borda szükséglet) ? VIIfelkeményedés hatása, ciklikus terhelés hatás; terhelés és oldás hatása? VIII technológiai paraméterek hatása, mint húzási sebesség, ráncgátló erő vagy nyomás, hőmérséklet, borda vagy ránctartó ütemezés ? IXsúrlódás hatása a ráncgátló alatt illetve az alakító felületek mentén; öblítés hatása ? X a sík lemez terhelhetősége és alakíthatósága; tönkremeneteli jellemzők, hullámosodás, ráncosodás, lemezvastagság változás, diffúz és lokális instabilitás, szakadás ? XIanizotropia hatása; fülesedés, optimális teríték elhelyezés, sávtervezés ? XIIRugalmas hatások; visszarugózás és rugalmas hullámosodás ?

7 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem A szerszámtervezés kiindulópontja – az elemzés  Kulcskérdések az elemzéssel szemben tehát:  Terítékszükséglet, anyagszükséglet, sávtervezés, sávoptimálás  Erőszükséglet, terheléselemzés, ráncgátlás  Húzási fokozatok, lépések, optimális közbenső alakok  Szerszámszükséglet, bordák, sávadagolás, …  Ráncosodás, hasasodás, gyűrődés, fülesedés, visszarugózás  Narancsosodás, szakadás, repedés, instabilitás, kontrakció  Maradó feszültségek, deformációk, torziós hatások, …  … és miért nem széleskörű még mindig az ipari gyakorlatban?

8 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Az elemzés „kiindulópontja” - a modellezés  Egy CAA/CAE – pl. FEA – érdekében a következő technológiai modelladatok szükségesek:  Folyás-modell (jó esetben az anyagadatokkal kielégíthető)  Lemezanyag modell  Szilárdsági és rugalmassági modelladatok (1-3 x 5-6 adat)  Felkeményedési görbék (1-3 x 3-5 adat)  Normál vagy síkbeli anizotrópiai görbék (4 adat)  Instabilitás görbék (SLD, FLD) (1-3 x 6-9 adat)  Tribológiai modell  Statikus, differenciálatlan (1 jó adat)  Dinamikus, differenciált (>4 x 1-4 adatfüggvény)

9 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Modellezés – anyagjellemzők, -viselkedés Technológiai tesztek, vizsgálatok az anyagviselkedés feltérképezésére  Szilárdsági (pl. húzó-szakító) teszt  Rugalmas viselkedés, rugalmas illetve folyáshatár és a maximális alakváltozás és feszültség paraméterek  Felkeményedési függvény és paraméterei (Nánai, Hollomon, Ludwig formula)  Síkbeli anizotrópia és paraméterei (Langford diagram)  Határállapot vizsgálat  Instabilitás és határ-alakváltozás görbék, diagrammok (SLC, SLD: Keeler-Goodwin diagram)  megjegyzés: elméletileg lehetséges feszültség határgörbék és -diagrammok Ideális merev-képlékeny Homogén síkbeli anizotrop Inhomogén síkbeli anizotrop Felkeményedő

10 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Modellezés – anyagjellemzők, -viselkedés r  =r=  r 0 =1.75; r 45 =1.15; r 90 =1.95;

11 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Modellezés – geometriaIpari igény  A legtöbb lemezalkatrész  húzott,  peremezett,  hajlított  és  nem körszimmetrikus, de  nem is szabadformájú alakzatok kombinációja (pl. szögletes alakzat).  Ezek az alakzatok, mint dimenziós geometriai és technológiai problémák modellezhetők.

12 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem 2.5D-s lemezalkatrészek az iparban

13 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Modellezés – 2.5d-s lemezalakítási folyamat: szabad húzás  2D-s (sík) görbék jellemzik a geometriai alakzatot és a technológiai folyamatot  Egyéb geometriai-technológiai paraméterek függetlenül kezelhetők a sík görbéktől A deformált lemez egyes részeit a eltérő terhelések érik helytől és időpillanattól függően, azaz a tipikus zónák alakja és mérete is változik – a folyamat két időbeli szakaszra bontható:  „gördülő szakasz" (HH krit )

14 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Modellezés – 2.5D-s peremfeltételek újraértelmezése (mély-) Húzás Konvex eset (belső) Peremezés Konkáv eset a modellezés inverz esetei Állandó kinematikai kényszer alapú peremfeltételek

15 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Modellezés – alakváltozási és feszültségállapot Lemez részek Kúpos fal, tórusz felületek és nem érintkező perem Érintkező perem Alakváltozási és feszültség- állapot Sík-feszültség Megoszló ráncgátló nyomás Normál feszültség  2 0 Kontakt szorzóc ≡ 00 < c < 1

16 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Az elemzés lehetséges módszerei Bonyolultsági fok ideálisannemideálisan merevés/vagy rugalmasképlékeny Anyagmodell lineáris vagynem lineáris Geometriai- izotrop vagyanizotrop technológiai dimenzió homogéninhomogénfelkeményedés Állapot modell sík-folyás sík- térbeli alakváltozás feszültég és feszültség állapot 1-1.5D empirikus & analitikus szemi-analitikus megoldások 2D empirikus & analitikus szemi-analitikus megoldások SLM 3D SLM or FEMhibrid SLM, FEM

17 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem SLM – Stress- and Strain- (Slip-) Line Methods alakváltozás- és feszültség-vonalak módszerei  Alkalmazás  Kúpos transzlációs vonalfelületek, melyeket  két sík- vagy térgörbe (bélyeg és üreg kontúr) feszít ki  állandó vagy változó profil mentén  Szemi-analitikus megoldás  Az anyagtörvények és folyásfeltételek elhagyhatók  kvázi sík alakváltozást feltételezve  azaz az idealizált folyamatból kiinduló analízis  az attól való eltérés jó becslésével

18 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Módszerek piramisa 1-1.5D2D2.5D3D Iempirikus formulák IIanalitikus módszerek(SLM alapú IIIcsúszó-vonal módszersík-folyás alapúhibrid módszerek) IV Vsík feszültség alapú csúszó-vonal módszerek VIsík-folyás alapú VII sík feszültség alapú fő-feszültség- és alakváltozás vonalak módszerei véges elemes módszerek VIII IXSLM alapú Xhibrid módszerek XI XII(SLM alapúhibrid módszerek) véges elemes módszerek FEM

19 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Számítógéppel segített modellezés, elemzés és szimuláció E ight S tep C omputer A ided P rocess E ngineering N yolc- L épéses S zámítógéppel S egített techn.-i F olyamat- T ervezés

20 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Teríték tervezés Nem kiteríthető alakzatok „egyszerű” kiterítése  Miért “TERÍTSÜNK” ki  egy “NEM-KITERÍTHETŐ” alakzatot  És hogyan, hogy “EGYSZERŰ” legyen?

21 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem “NEM-KITERÍTHETŐ ALAKZATOK” nem vonalfelületek avagy azok, de nem kiteríthetők vagy nem hajlíthatók térbeli torzulások nélkül

22 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem 2.5D-s alakzatok CAD rendszerekben (sheet-metal) CAD AlakzatKiteríthetőNem kiteríthető  Contour Flange kiteríthető egyenes mentén kihúzott alakzat esetén  Flange kiteríthető egyenes élek esetén  Lofted Flange kiteríthető hengeres és sík felületek esetén

23 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem 2.5D-s alakzatok CAD rendszerekben (sheet-metal) CAD AlakzatokKiteríthető  Kiteríthető Jog & Flouver kiteríthető egyenes élek mentén kivágott peremek esetén

24 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem 2.5D-s alakzatok CAD rendszerekben (sheet-metal) CAD AlakzatokNem kiteríthetők  Nem kiteríthető Jog & Flouver nem felszabadított egyenes élek mentén sem kiteríthető  Nem kiteríthető Open & Closed Drawn Cutout, Dimple & Flange nyitott vagy zárt kihúzott, mélynyomot alakzatok nem egyenes élek mentén

25 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Összefoglalva  a minimális eltérés a körszimmetriától a húzott vagy peremezett alakzatok esetén, avagy  az egyenes hajlítási élektől hajlított alakzatok esetén  azt eredményezi, hogy sem a terítékszükséglet, sem a deformációs folyamat nem becsülhető megbízhatóan bonyolult véges elemes analízis nélkül!  vagy mégis? … létezik iparos (tehát egyszerű, de kielégítően pontos) „más” megoldás is?

26 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Mit is értünk “Kiterítés” alatt?  Az anyagtörvények és folyásfeltételek nem szükségesek  A lemezvastagság változatlan

27 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Terítékszükséglet meghatározása az SLM-ben  Klasszikus SLM

28 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Teríték meghatározás az SLM módszerrel

29 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Egyszerű avagy “Iparos”  Csak geometriai adatokból  CAD/CAM/CAE környezetben  Az anyagszükséglet meghatározása érdekében

30 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem CAD/CAE környezetbe integrálható

31 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem DARAB (part) modell építés CAD rendszerben

32 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Hajlító élek és hozzátartozó profilok kijelölése

33 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Interfész modell átadása az integrált SLM modulnak

34 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Interfész geometria az SLM-hez

35 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Csúszóvonal-mezők generálása - SLM modulban

36 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Térbeli trajektóriák kiterítése - az SLM modulban

37 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Kiterített alakzat – újra a CAD-ben

38 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Nem kiteríthető alakzatok terítéke

39 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Nem kiteríthető alakzatok terítéke

40 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Teszt & Szimuláció Terítékperem alakváltozás Felületmodell Térbeli alakváltozás- és feszültség-állapot szimuláció

41 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Tesztek és kísérletek  A kísérleteket a WHZ hidraulikus sajtóján végeztük  Több, mint 300 különböző alakú mélyhúzott alakzaton végeztük el az SLM analízist, melyek  Különböző bevonatolt és bevonatolatlan, mikro-ötvözött és -edzett korrózióálló fém lemez anyag minőséggel, mint: St14, St14Z, St15, St15E, St04E340, St4571, AlMg8, M2H  Egy szerelt, kombinálható kísérleti mélyhúzó szerszámban

42 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Eredmények  A kísérleti darabok terítékszükségletének eltérése 3-6% (soha nem több, mint 7%)

43 Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és Gazdaságtudományi Egyetem Tanulság:  Minél kevésbé tanulmányozzuk az analitikus lehetőségeket, módszereket, annál inkább vagyunk hajlamosak elfogadni bármilyen numerikus eredményt!  Minél pontosabb eredményt akarunk elérni az analízis során, annál bonyolultabb modelleken, egyre nagyobb és nagyobb mértékben kell numerikus módszereket alkalmaznunk!


Letölteni ppt "Lemezalakító szerszámok tervezésének kulcskérdései: Dr. Boór Ferenc Nem kiteríthető alakzatok kiterítése CAD/CAE/CAM rendszerekben Budapest M ű szaki és."

Hasonló előadás


Google Hirdetések