Sau quá trình sắp xếp cắc phần tử lưới được sắp xếp trật tự lại với nhau có c u trúc hình học đơn gi n và những vị trí quan trọng cần thiết cho việc phân tích phần tử hữu hạn cũng được chú ý đến như là phần cán và lưỡi cắt. Từ mơ hình phần tử khối ta chuyển sang chương trình phân tích phần tử hữu hạn để gi i bài tốn về ứng xử cơ học.
Hình 2.13Quy trình chỉnh sửa mơ hình CAD 3D của chi tiết sau mơ phỏng dập để phù hợp cho việc tự đ ng phân tích CAE
2.3 Mơ phỏng Q trình dập.
Cơng cụ mơ phỏng phát triển mạnh mẽ cùng với sự bùng nỗ công nghệ thông tin đem lại hiệu qu cao và rút ngắn thời gian thử nghiệm đánh giá kết qu [4] . Hiện nay, có r t nhiều chương trình hỗ trợ cho việc mơ phỏng trong đó kể đến như: ANSYS, ABAQUS, PAM STAMP… Mỗi phần mềm có m t vị thế và m t thế mạnh khác nhau, đối với dập nóng thì khơng thể khơng nhắc đến DEFORM 3D. DEFORM là m t hệ thống mơ phỏng theo mơ hình phần tử hữu hạn (FEM) được thiết kế để phân tích các quy trình hình thành và ứng xử của kim loại được ứng dụngcho các lĩnh vực định hình kim loại và phân tích kim loại[4, 6]. Bằng cách mơ phỏng quy trình trên máy tính, cơng cụ này cho phép các chuyên giavà kỹ sư thực hiện những công việc như sau:
- Gi m thử nghiệm thực tế gây tốn kém tại các nhà máy.
- Giúp thiết kế khn thuận lợi dễ dàng do đó để gi m chi phí s n xu t - Rút ngắn thời gian trong việc đưa s n phẩm mới ra thị trường
Ưu điểm nổi bật khi ứng dụng vào việc mơ phỏng kềm: - Tìm được những khuyết điểm trong q trình thiết kế - Tìm những vị trí nguy hiểm trên khuôn
- Quan sát được biến dạng, ứng xử của kim loại trong suốt q trình mơ phỏng - Khơng tốn thời gian và cơng sức nhưng có thể thu được mơ hình 3D sau q trình dập từ đó có thể đo kiểm trên máy tính, hoặc sử dụng cơng nghệ in 3D để tạo s n phẩm mẫu.
2.3.1 Quy trình dập định hình
Quy trình mơ phỏng có 2 bước chính như sau:
+ Tiền xử lý: Nhập t t c những dữ liệu, thơng số, điều kiện của q trình
+ Sau xử lý: Chạy chương trình và thu thập dữ liệu
Hình 2.14Quy trình thiết lập q trình mơ phỏng dập ứng dụng phần mềm Deform 3D.
Sơ đồ tuần tự các bước mô phỏng dập kềm được mơ t ở hình 2.14. Đầu tiên, ta cần nhập dữ liệu 3D của phôi(1).Tham số quan trọng ở đây là đường kính d của phơi. Khi đường kính nhỏ thì có kh năng khi dập phơi sẽ khơng điền đầy lịng khn và khi đó sẽ có hiện tượng thiếu hụt vật liệu, khơng thu được hình dạng kềm như mong muốn. Nếu đường kính q lớn thì lực dập cần mạnh, gây nên hao tổn năng lượng đồng thời cũng phát sinh nhiều bavia, cần ph i loại bỏ nhiều sau dập. Do đó, việc mơ phỏng dập này cũng là m t cơng cụ quan trọng để tìm giá trị d phù hợp. Các bước tiếp theo (2)-(3)là nhập dữ liệu khuôn dưới và trên tương ứng. Ở mục 2.2 ta xu t định dạng 3D cho 2 khn trên và dưới. Khn dưới ta có thể đặt phơi vào vị trí thích hợp như trên hình. Sau đó, đến bước(4)ta xác định tọa đ vị trí tương quan của 2 khn, chuẩn bị cho hành trình dập được chính xác. Sau đó, bước (5) ta cần dẫn nhập các dữ liệu về nhiệt đ nung, vận tốc dập, số bước mô phỏng, hệ số ma sát, co rút vật liệu. Trong các phần mềm mô phỏng chủ yếu sử
dụng phương pháp phần tử hữu hạn [2, 4]. Cũng trong bước (6) này ta cần chọn
phần tử hữu hạn và số lượng của chúng. Trong DEFORM 3D ta có thể chọn phần tử tứ diện 4 nút (Tetrahedral) với phương pháppháp dò-thử để xác định số lượng lưới hợp lý. Nghĩa là sau số lượng phần tử xác định (ví dụ 150000), với những số lượng phần tử lớn hơn 150000 mà vẫn cho kết qu giống như cũ thì ta gọi là h i
tụ. Tiếp theo là q trình mơ phỏng của các chương trình. Đối với DEFORM-3D,
trung bình mỗi thực nghiệm sẽ m t trung bình kho ng 1 giờ để chạy mơ phỏng. Sau khi chạy xong là đến bước(7)– phân tích kết qu , được diễn t mục 3.2.