Математичне моделювання технологічних режимів правки листів та плит на пресі

Роботу присвячено актуальній проблемі визначення раціональних технологічних режимів та конструктивних параметрів обладнання при правленні листів на пресі на основі скіченно-елементного моделювання в САЕ-системі. Метою роботи є розробка математичної моделі процесу правки листів та плит на пресі з урахуванням зміни фізико-механічних характеристик матеріалу та її реалізація ме-тодом скінчених елементів, що дозволить одержати поля змін інтегральних характеристик процесу та прогнозувати напружено-деформований стан матеріалу для подальшого автома-тизованого проєктування технологічних параметрів роботи обладнання та підвищення ефек-тивності інженерних розрахунків на етапі розробки технології. Представлено математичне моделювання процесів правки з урахуванням основних положень теорії пластичності, що дозволяє з достатньо високою точністю прогнозувати розподіл напружено-деформованого стану у кожному вузлі сітки скінчено-елементної моделі вздовж осередку деформації. Розроблено методику чисельного рішення задачі пластичного деформування на основі методу скінчених елементів з використанням можливостей Abaqus CAE. Чисельна модель процесу деформування заснована на теорії течії, причому матеріал заготовки розглядається як нестисливе пружно-пластичне тіло, а в якості граничних умов було обрано швидкість переміщення верхнього пуансону та нерухома фіксація нижніх пуансонів. Застосування представленого скінчено-елементного моделювання технологічних параметрів листоправильного процесу при виконанні інженерних розрахунків забезпечить підвищення точності прогнозування технологічних налаштувань і ефективності проєктування листоправільного обладнання, а, отже, і підвищення якості продукції. Також представлені результати моделювання можуть бути використані безпосередньо в системі управління пресом та підвищити його продуктивність за рахунок зниження часу на обробку листа.

The work is devoted to the actual problem of determining rational technological modes and design parameters of equipment when editing letters on the press based on skimmed-element modeling in the ESS system. The goal of the work is to develop a mathematical model of the process of straightening sheets and plates on a press, taking into account changes in the physical and mechanical characteristics of the material and its implementation by the finite element method, which will make it possible to obtain fields of changes in the integral characteristics of the process and predict the stress-strain state of the material for subsequent automation. -tified design of technological parameters of equipment operation and increasing the efficiency of engineering calculations at the stage of technology development. Mathematical modeling of straightening processes is presented taking into account the basic principles of plasticity theory, which makes it possible to predict with sufficiently high accuracy the distribution of the stress-strain state in each grid node of the finite element model along the deformation cell. A technique has been developed for numerically solving the problem of plastic deformation based on the finite element method using the capabilities of Abaqus CAE. The numerical model of the deformation process is based on flow theory, and the workpiece material is considered as an incompressible elasticplastic body, and the speed of movement of the upper punch and the stationary fixation of the lower punches were chosen as limiting conditions. The use of the presented finite element modeling of the technological parameters of the sheetstraightening process when performing engineering calculations will ensure increased accuracy in predicting technological settings and the efficiency of designing sheet-leveling equipment, and, consequently, improved product quality. Also presented, the simulation results can be used directly in the press control system and increase its productivity by reducing the time for sheet processing.