??Исследование Volvo: оценка влияния шероховатости штампа на точность компьютерного моделирования (перевод статьи с formingworld.com).

В совместном исследовании Autoform, Volvo Cars и факультет инженерной механики Технологического Института Блекинге в Швеции проанализировали влияние шероховатости рабочей поверхности штампов на точность симуляции. Volvo предоставила ряд опытных данных, собранных с 2015 по 2023 на различных штампах, от серийных до прототипных.
Это исследование сосредоточилось на 100 точках измерений по каждому штампу вытяжки: 39 точек с матрицы, 41 с прижимного кольца и 20 с пуансона. Измерения брались с разных локаций штампа, включая как плоские так и радиусные части (см. рис. ниже). Они были собраны с помощью 3Д конфокальной микроскопии, позволяющей произвести замеры поверхности по трем осям, результаты показывают реальную шероховатость поверхности (Sa). Мы использовали медианное значение вместо среднего, что обеспечивает большую надежность измерений по отношению к «выпадающим» значениям.
Исследование включило в себя детальный анализ каждого из 100 измерений. Примечательно, что плоские и радиусные части рассматривались отдельно на каждом скане, чтобы составить опытные данные для разных сценариев.

Исследование было разделено на 4 разных варианта для оценки воздействия замеров шероховатости на точность симуляции:

1) Использование модели трения Кулона;
2) Использование трения в модуле Triboform со средним значением шероховатости (Sa);
3) использование трения в модуле Triboform с варьированными значениями шероховатости для разных рабочих частей (пуансон, матрица, прижим);
4) использование трения в модуле Triboform с варьированными значениями шероховатости для разных рабочих частей, и при этом с разными значениями для плоских и радиусных частей для каждой рабочей части.

Мы провели симуляции для этих четырех вариантов, используя значение в таблице, и сравнили результаты.
Результаты исследования показывают, как точные значения параметров шероховатости влияют на точность самой симуляции. Разберем в деталях.
Вариант 1. При использовании постоянного коэффициента трения 0,15 симуляция, основанная на модели трения Кулона, показала разрыв на детали, явно видный на диаграмме предельного формообразования (FLD). Однако этого совершенно не случилось в реальности, так как на Volvo успешно получили панель с вытяжки с такой же геометрией детали и параметрами штампа, как в симуляции. Полагание только на подобные результаты симуляций могло бы привести инженеров к разработке ненужных модификаций процесса или геометрии штампа. Это расхождение между реальностью и симуляцией подчеркивает, что несмотря на ее широкое промышленное применение, модель трения Кулона может производить неточные результаты, несоответствующие тому, что происходит на самом деле.
Вариант 2. Во втором случае использовалась модель из модуля Triboform, были приняты средние значения шероховатости в 0,75 µm по всем рабочим частям — прижим, матрица, пуансон. Затем софт Autoform донастроил значения шероховатости по разным зонам каждой части, основываясь на локальных условиях процесса типа давления, степени деформации, скорости движения листа. Радиусные части, типа перетяжных ребер, испытывают более высокие давления, что проявляется в более низких значениях коэффициента трения. В противоположность этому, более плоские зоны как правило имеют более высокие значения коэффициента трения (продолжение ниже). #переводы #benchmarking #аналитика #volvo #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679