- Dây truyền sản xuất sản phẩm thép dây:
4.Mụ phỏng số quỏ trỡnh cỏn ổn định bằng phần mềm DEFORM
Cỏc phầm mền thương mại, trong đú cú phầm mềm DEFORM được xõy dựng để
tớnh toỏn cỏc quỏ trỡnh tạo hỡnh trờn cơ sở phương phỏp tớnh toỏn phần tử hữu hạn (FEM). Phần mềm này cho phộp cỏc kỹ sư thiết kế và phõn tớch cỏc quỏ trỡnh truyền nhiệt, quỏ trỡnh tạo hỡnh, quỏ trỡnh gia cụng cắt gọt và quỏ trỡnh hàn. Việc thiết kế
trục cỏn cũng như khuụn ộp cần được ứng dụng phần mềm để mụ phỏng và phõn tớch kết quả trỏch việc thử nghiệm tốn kộm và rỳt ngắn thời gian thiết kế. Tất cả cỏc phần mềm như vậy đều cú ba mụđun: 1- tiền xử lý (preprocessing); 2- chạy chương trỡnh (run) và 3-hậu xử lý (post processing).
Trong phần tiền xử lý của DEFORM cú thực đơn mặc định phần cỏn hỡnh (shape rolling). Khi đăng nhập và mở thực đơn, thực hiện một số thao tỏc cơ bản, điền cỏc thụng tin cần thiết, nhập cỏc thụng số hỡnh học lỗ hỡnh, lựa chọn vật liệu, chia lưới cho vật cỏn, xỏc định cỏc vị trớ tương đối của phụi và truc cỏn, xỏc định cỏc điều kiện biờn và quan hệ chủ động và thụ động giữa trục và phụi, chọn tốc độ cỏn, hướng quay của trục cỏn, số lần tớnh toỏn và cỏc bước cần ghi lại kết quả… cuối cựng ta cú mẫu cõy thư mục sẵn sàng cho chạy chương trỡnh cỏn thộp hỡnh với cỏc
điều kiện đó chọn. Khi sử dụng phần mềm, ta cũng cú thể ỏp dụng cho trường hợp cỏn tấm khi thay việc chọn lỗ hỡnh bằng chọn phương ỏn cỏn giữa hai trục phẳng.
Cỏc kớch thước lỗ hỡnh hộp, ovan và trũn của phần mềm DEFORM được thể hiện trong H.4.5. Phương phỏp tớnh toỏn cỏc kớch thước này được trỡnh bày trong chương 4 và cú thể xỏc định nhờ phần mềm được thiết kế riờng MTL ở trờn. Sau khi nhấn
88
lệnh kiểm tra và lệnh tạo cơ sở dữ liệu mỏy tớnh sẽ tạo ra tệp *.DB sẵn sàng cho việc chạy chương trỡnh.
a) b) c)
H.4.6. Cỏc kớch thước lỗ hỡnh: a- hộp chữ nhật; b-ovan; c-trũn.
Trong quỏ trỡnh chạy chương trỡnh ta cú thể theo dừi bằng đồ thị quỏ trỡnh tớnh toỏn qua cỏc thụng điệp (Messages) hoặc theo dừi tại cửa sổđồ thị.
Kết quả chạy chương trỡnh cho cỏc hỡnh ảnh và số liệu về trường ứng suất, trường biến dạng, lực cỏn, cỏc vựng cú thể bị phỏ hủy, trường nhiệt độ, trường tốc độ và chuyển dịch của cỏc phần tử kim loại. Kết quả hỡnh ảnh hiển thị cú thể chọn ở dạng: thể rắn (solid), dạng đường mức, hay đường bao trong khi đú cỏc số liệu cú thể ở
dạng đồ thị hay bảng tớnh.
So sỏnh kế quả tớnh toỏn giữa mụ phỏng, thực nghiệm và tớnh toỏn lý thuyết cho thấy sự khỏc nhau về hỡnh dỏng của đường phõn bố ứng suất vỡ những lý do chấp nhận cỏc giả thuyết đơn giản húa vấn đề trong quỏ trỡnh tớnh toỏn.
H. 4.7. Mụ hỡnh chia lưới của phụi trũn cỏn trong lỗ hỡnh ovan.
H.4.8. Mụ phỏng cỏn phụi trong lỗ hỡnh hộp chữ nhật và biểu đồ lực tỏc dụng lờn thành bờn lỗ hỡnh
90
và biểu đồ lực tỏc dụng lờn trục cỏn.
H.4.10. Phõn bốứng suất hiệu dụng theo hướng trục Z bờn ngoài vựng biến dạng
H.4.11. Phõn bốứng suất hiệu dụng theo hướng trục Z bờn trong vựng vượt
H.4.13. Phõn bốứng suất hiệu dụng theo hướng đường cỏn
H.4.14. Phõn bốứng suất hiệu dụng theo hướng gión rộng.
92
H.4.16. Mụ phỏng quỏ trỡnh ăn phụi.
H.4.17. Phõn bốứng suất hiệu dụng trờn bề mặt tiếp xỳc
H.4.19. Mụ phỏng quỏ trỡnh cỏn trong lỗ hỡnh Ovan, bước 100.
4. 5. Kết luận
1. Luận văn đã tiến hành mô phỏng quá trình ăn phôi và quá trình cán ổn định trong các lỗ hình hộp cũng nh− ovan. Phần mềm mô phỏng gồm 03 mô đun: xử lý dữ liệu ban đầu, chạy ch−ơng trình và phân tích kết quả. Phần xử lý dữ liệu ban đầu gồm việc xây dựng các mô hình hình học của phoi,trục nhập các thông số đặc tính thiết bị,điều kiện ma sát quan hệ dẫn động chủ động và mô hình vật liệu. Vật liệu đ−\ợc sử dụng ở đây là thép 1015 theo tiêu chuẩn mỹ với các đặc tính chảy dẻo phụ thuộc vào nhiệt độ, mức độ biến dạng và tốc độ biến dạng sẵn có của phần mềm nh− hình vẽ trên.
2. Các thông số lực cán các lực dọc trục là thấp nhiều so vơí năng lực của x−ởng 650 L−u xá nguyên nhân là do tốc độ cán của x−ởng thấp. Các thông số lỗ hình đ−ợc tính toán ở ch−ơng 3 có thể nhập vào phần mềm để dựng lỗ hình một cách phù hợp, đóng vai trò là các thông số ban đầu và có thể thay đổi điều chỉnh sau mô phỏng nhằm tiếp tục quá trình tối −u hoá với hàm mục đích là điền đầy lỗ hình. Hàm mục đích có thể còn là các thông số năng l−ợng,trạng thái ứng suất biến dạng năng l−ợng đồng đều là những ph−ơng án tiếp tục nghiên cứu sâu hơn.
3. Trạng thái ứng suất và biến dạng trong phôi thép thay đổi rất phức tạp theo các h−ớng ox,oy và oz từ điểm này đến điểm khác. Trạng thái ứng suất và biến dạng phụ thuộc vào hình dạng của lỗ hình, đ−ờng kính trục, hệ số biến dạng và ảnh h−ởng nhiều đến chất l−ợng sản phẩm cũng nh− tuổi thọ của trục
94 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cán cần đ−ợc nghiên cứu một cách sâu sắc hơn. ở đây mục đích mô phỏng chỉ xét tới khả năng điền đầy lỗ hình và năng lực của thiết bị t−ơng ứng liên quan đến lực cán và mômen cán.
4. Việc áp dụng các phần mềm tính toán đảm bảo độ tin cậy có thể giải quyết đ−ợc vấn đề phức tạp bởi sự ảnh h−ởng của đa yếu tố có ý nghĩa rất lớn trong việc giải quyết các vấn đề thực tế sản xuất và khẳng định tính hợp lý của các kết luận ch−ơng 2, 3 ngoài ra cố thể nêu lên các vấn đề tiếp tục nghiên cứu.