Введение 3
1 Анализ методов проектирования технологии процессов листовой
штамповки 5
1.1 Основные параметры технологических процессов листовой штамповки5
1.2 Аналитические методы определения параметров процессов листовой
штамповки 8
1.3 Численные методы расчёта процессов листовой штамповки 12
1.4 Выводы 15
2 САПР процессов листовой штамповки 16
2.1 Системы проектирования процессов листовой штамповки в CAD 16
2.2 Системы проектирования процессов листовой штамповки в CAE 17
2.3 Преимущества и недостатки методов проектирования процессов листовой
штамповки в CAD и CAE 19
2.4 Выводы 25
3 Разработка метода проектирования процесса листовой штамповки в модуле
«проектирование штампов» в NX 26
3.1 Разработка вытяжной операции 26
3.2 Разработка разделительных операций 44
3.3 Разработка операций, определяющих форму отбортовки и правки 47
3.4 Валидация разработанного технологического процесса штамповки
крупных изделий в NX 48
3.5 Выводы 51
4.1 Анализ модели процесса вытяжки детали «Капот автомобиля» 52
4.2 Анализ модели процесса обрезки детали «Капот автомобиля» 66
4.3 Анализ процесса формовки и отбортовки детали «Капот автомобиля» 67
4.4. Выводы 68
Заключение 69
Список используемых источников литературы 70
Требования сокращения сроков проектирования, повышение качества детали, анализ рисков при внедрении нового процесса в производства, всё это приводит к изменению методам разработки технологических процессов. Продуктивное выполнение задания, поставленного перед инженером, зависит от знаний исполнителя и требований предъявляемые к продукту и процессу.
В данный момент уделяется больше внимание к технологичности и качеству детали, то есть проектированию на ранних стадиях, работе с электронными моделями и их визуализацией, что позволяет значительно сократить сроки проектирования и их трудоемкость.
Много пакетов САПР позволяют автоматизировать проектирование процессов листовой штамповки. Но разработка методов проектирования сборок и рабочих частей штампов и определение оптимальных размеров комплектующих штампов находится в постоянном совершенствовании.
Не рациональный технологический процесс несёт риски:
• Долгосрочной наладки штампов
• Дополнительного бюджета на доработку и наладку штампов
• Повышенное количество окончательного брака на производстве
• Проектирования новой технологии штамповки и проектирования новых штампов, смещение даты запуска производства на некоторое время.
Анализируя CAD/CAE системы на международном рынке можно сделать вывод, что имеются многофункциональные программные обеспечения для достижения качества и поиска решения проблем по оптимизации проектирования процесса. Используя современные программные продукты решаются проблемы особенностей критических параметров штамповки, различных критериев технологичности процесса. Решая данные задачи в совокупности, сокращается время на проектирование и материальные вложения на наладку процесса с реальной моделью.
Разработка оснастки для производства автомобилей обязательно содержит этапы технической подготовки производства (ТИП), которые связаны с проектированием технологических процессов листовой штамповки (ЛШ) деталей кузова, шасси и двигателя автомобиля.
В связи со значительным количеством изделий автомобиля, которые получаются штамповкой, на техническую подготовку штампов приходится до 60% всего времени и ресурсов.
Снижение трудоемкости ТИП и повышения качества штампов и техпроцессов ЛШ является актуальной задачей.
Цель магистерской работы: разработка методики проектирования процессов крупной листовой штамповки на основе детали типа «капот автомобиля» с целью повышения качества вытяжки и предотвращения рисков производства.
Задачами работы являются:
1. Выявление основных параметров технологических процессов листовой штамповки.
2. Анализ методов проектирования процессов листовой штамповки в CAD и CAE.
3. Разработка методики моделирования технологического процесса для детали типа «Капот» в NX «Проектирования штампов».
4. Анализ технологичности детали типа «Капот».
Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная методика позволит создать технологический процесс получения деталей листовой штамповки за счет возможности прогнозирования проблем, возникающих в технологическом процессе
В данной работе был спроектирован процесс листовой штамповки для детали типа «Капот».
1. Определены основные параметры технологических процессов листовой штамповки и способы достижения параметров.
2. Описаны принципы работы, преимущества и недостатки CAD/CAE пакетов. Определён пакет для разработки технологического процесса для детали типа «капот»
3. Описаны инструменты и возможности модуля «проектирование штампов» в NX.
4. Описана методика разработки технологического процесса в NX модуле «проектирование штампов» Создано описание разработки операций вытяжка, обрезка, формовка для сложных прижимных поверхностей для детали типа «Капот».
5. Разработана методика построения сложной поверхности прижима фланца изделия, который имеет двойную кривизну.
6. Произведён анализ технологичности процесса в модуле «Проектирование штампов».
7. Произведён инженерный анализ напряжённо - деформированного состояния детали на операции вытяжки при помощи программного продукта LS-DYNA, выведены результаты для нескольких вариантов прижимной поверхности.
8. Произведён анализ углов обрезки, для разделительной операции.
9. Определены оптимальные размеры заготовки.
1. Учебное пособие / В. Е. Краскевич, К. Х. Зеленский, В. И. Гречко. - Киев: Вища школа, 1986. - 263 с.
2. «Информационные технологи в проектировании» А. Л. Шаповалов, Н. В. Гринчак, Е. В. Кузьмичева - Х: ХНАМГ, 2011 - 66 с
3. Сварка - пайка - обработка материалов давлением -2017: XIII студенческая научно -техническая конференция (Тольятти, 13 апреля 2017года): сборник научных трудов / под ред. В.В. Ельцова, А.С. Климова. - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2017. - 107с.: обл.
4. Посидайло Е.С. Разработка технологического процесса и эскизногопроекта штамповой оснастки для изготовления детали «Картермасляный» в CAD/CAE-системах. Тольятти, 2016. - 64с.
5. Зуев Р.Н., Шпунькин Н.Ф. Вытяжка облицовочных деталей кузова автомобиля. М.: МГТУ «МФМИ», 2006. 152с.
6. Серепьев В.В. Построение вытяжных переходов для деталей сложной формы. Москва.1964.- 39с.
7. Журнал "САПР и графика"Stampack - универсальный програмный комплекс моделирования процессов листовой штамповки https://sapr.ru/
8. Попов Е.А., Ковалев В.Г., Шубин И.Н. Технология и автоматизация листовой штамповки. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2006. 480 с.
9. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки. М.: Машиностроение, 1989. 304 с.
10. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Л.: Машиностроение. 1980. 432 с.
11. Ковка и штамповка цветных металлов. Справочник. / Корнеев Н. И. и др.М., «Машиностроение», 1971. стр. 232.
12. Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка/Под общ. ред.Л. И. Рудмана. — М.: Машиностроение, 1988. — 496 с
13. Теория листовой штамповки: метод. указ к лабораторным работам /сост.
М. В.Хардин, А.В. Цапенко - Самара: Изд-Во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007. - 32 с.
14. Сйаршап and НаИ/C.R.C. 2006. 304 p. ISBN:1-58488-546-7
15. Grundlagen und Anwendungen der Finite-Element-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau7. verbesserte Auflage. Vieweg+Teubner, 2007. 420 p. ISBN: 3834802964. Language: German
16. Maekawa K., Ishida T., Kishi T. Multi-Scale Modeling of Structural Concrete Taylor & Francis, 2009. 672 p. ISBN:0415465540
17.Singh R.K. (ed.). Weld Cracking in Ferrous Alloys Woodhead Publishing Limited, 2009. - 562 pages
18. Modelling in Mechanical Engineering and Mechatronics. Avgoustinov Nikolay. London: Springer, 2007, - 241 pages.
19. Черепашков А.А., Носов Н.В. Компьютерные технологии, моделированиеи автоматизированные системы в машиностроении Волгоград: Издательский Дом «Ин-Фолио», 2009. — 640 с: илл. ISBN 978-5-903826¬22-3
20. Кац А.М. Теория упругости СПб.: Издательство "Лань", 2002. - 208 с. - ISBN: 5-8114-0453-0, 2-е изд. (OCR)
21. Бут Э.Д. Численные методы Пер. с англ. Т. М. Тер-Микаэляна под ред. В. М. Курочкина. - М.: Гос. изд-во физ-мат. литературы, 1959. 237 с
22. Кокорин В.Н., Мертенс К.К., Титов Ю.А., Григорьев А.А.Технологические расчеты в процессах холодной листовой штамповки Учебное пособие / В. Н. Кокорин, К. К. Мертенс, Ю. А. Титов, А. А. Григорьев - Ульяновск: УлГТУ, 2002. - 36с.
23. Математическое моделирование технологических процессов и методобратных задач в машиностроении/ Тихонов А.Н. и др. М.: Машиностроение, 1990. - 264 с.с
24. Справочник конструктора по холодной штамповке/ Островский В.П. Под ред. Малова А. С. М.: ГНТИМЛ, 1957. -288 с.
25. Справочник по холодной штамповке/ Романовский В.П. Издание 6-е, переработанное. Из -во Машиностроение, 1979г, 520с., ил.
26. Почекуев Е.Н. Проектирование в Siemens NX технологических процессов изготовления деталей листовой штамповкой: электронное учеб.-метод. пособие / Е.Н. Почекуев, П.А. Путеев, П.Н. Шенбергер. - Тольятти: изд- во ТГУ, 2014. - 1 электрон. опт. диск.
27. Данилов Ю., Артамонов И. Практическое использование NX. - М.: ДМК Пресс, 2011. - 332 с.: ил.
28. Якуничев Е.В. Технология холодной штамповки. Сборник задач. - Тольятти: ТолПИ, 1991.
29. Метод конечных элементов в расчетах прочности / Горбачев К.П., Л.: Судостроение, 1985. - 156 с.
30. Расчет задач машиностроения методом конечных элементов Учебное пособие./ Овчаренко В.А. - Краматорск: ДГМА, 2004. - 128 с.