Автоматизоване проектування технологічних налаштувань листоправильного пресу
Розробка програмного комплексу з автоматизованого проектування технологічних налаштувань листоправильного пресу. Визначення необхідних вхідних даних та алгоритмів роботи програмного комплексу. Принципи моделювання процесів правлення листів на пресі.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 20.03.2024 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Автоматизоване проектування технологічних налаштувань листоправильного пресу
Васильєва Людмила Володимирівна
канд. техн. наук, доцент,
доцент кафедри комп'ютерних інформаційних технологій
Грибкова Софія Едуардівна
здобувач вищої освіти факультету автоматизації машинобудування та інтегрованих технологій
Донбаська державна машинобудівна академія (м. Краматорськ)
Сун Сяо Фен Інженер проекту
ТОВ "Китайська машинобудівна інжинірингова корпорація"
Анотація
В роботі розглянута розробка програмного комплексу з автоматизованого проектування технологічних налаштувань листоправильного пресу. Визначені необхідні вхідні дані та алгоритм роботи програмного комплексу. Розроблена діаграма діяльності процесу автоматизованого проектування технологічних режимів правлення листів на пресі. Як приклад наведено пошук раціонального режиму виправлення 40-мм сталевого листу при ширині 2 м, який склав 50 мм при залишковому напружені 87 МПа, деформації 2,4%, силі правки 555 кН та залишковій кривизні менш 5 мм.
Ключові слова: правка, листоправильний прес, автоматизоване проектування, лист, UML, CAE
Листоправильні преси сучасної конструкції являють собою роликовий стіл та рухому вздовж і поперек листа силову раму з верхнім пуансоном, що здійснює згин листа (рис.1).
Рис. 1. Схема листоправильного пресу
автоматизоване проектування листоправильний прес
Основними задачами при моделюванні процесів правлення листів на пресі є технологічна, а саме визначення оптимальних технологічних режимів для досягнення якомога більшої площинності прокату та конструкторська - визначення оптимальних конструктивних параметрів пресу за критеріями мінімальної металоємності та максимальної ефективності процесу правлення.
Методи моделювання правлення використовуються чисельні [1] і скінченно-елементні моделі [2] або їх комбінації [3, 4]. Чисельні моделі мають високу швидкодію, що дозволяє їх використовувати в автоматичній системі управління. Скінченно-елементні моделі вимагають великих витрат машинного часу на розрахунок, але дозволяють отримувати точніші результати з широким урахуванням впливу факторів на процес. Так як правка листів на пресі потребує постановки задачі локальної деформації, тому доцільно використовувати в якості математичної моделі метод скінченних елементів. З точки зору автоматизації самою доступною для програмування є система Abaqus CAE, яка дозволяє використовувати скрипти на мові програмування Python.
Тобто проблема визначення раціональних технологічних режимів та конструктивних параметрів обладнання при правленні листів на пресі на основі скіченно-елементного моделювання в САЕ-системі робить актуальною розробку програмного комплексу автоматизованого проектування технології процесу правки листів.
Метою роботи є зниження витрат у часі на визначення технологічних режимів правлення листів на листоправильних пресах з можливістю виправлення як поздовжньої, так й поперечної хвилястості.
Блок-схема алгоритму автоматизованого розрахунку технологічних режимів правлення листів на пресі наведена на рис. 2.
На початку автоматизованого проектування окрім таких вхідних даних як конструктивні параметри пресу, товщина і ширина листа, границя текучості Os і модуль пружності Е матеріалу листа, ще вводиться форма поверхні листа у вигляді координат вузлових точок (рис.3).
Після вводу вхідних даних форми листа визначається місце з максимальною амплітудою хвилястості, яка, в свою чергу порівнюється з припустимою величиною згідно стандарту. Якщо хвилястість менше припустимої [у], то процес закінчується. В іншому випадку визначається крок нижніх пуансонів та реалізується ітераційна процедура з пошуку необхідного обтиснення є з кроком Де, який регламентується технологічними можливостями пресу. Після ітераційної процедури обирається те обтиснення, при якому залишкова хвилястість хі буде мінімальною. Після визначення технологічних режимів виправлення для першого проходу процедура повторюється для наступних проходів поки вся поверхня листа не стане планшетною згідно стандартам на лист.
Описати процес автоматизованого проектування процесів правки листів на пресі можна наступним чином (рис. 4). Користувач вирішив визначити технологічні режими правки титанових листів. Користувач вводить вихідні дані з механічних властивостей матеріалу листів або вибирає матеріал з бази; товщину листа; ширину листа; початкову хвилястість. Користувач обирає розрахунок за допомогою САЕ-моделі. Програмний комплекс формує згідно початкових даних скрипт-файл та запускає DS Simulia Abaqus CAE на розрахунок у фоновому режимі після якого отримується odb-файл з результатами.
Рис. 2. Блок-схема алгоритму автоматизованого розрахунку технологічних режимів правлення листів на пресі
Рис. 3. Форма листа перед виправленням
Рис. 4. Діаграма діяльності процесу автоматизованого проектування технологічних режимів правлення листів на пресі
Користувач обирає обробку файлу результатів САЕ-моделі. Програмний комплекс формує згідно початкових даних скрипт-файл та запускає DS Simulia Abaqus CAE на обробку odb-файлу для отримання полів деформації та силових параметрів процесу правки у фоновому режимі. Користувач обирає статистичну обробку отриманих результатів САЕ-моделі. Програмний комплекс відображає на екранній формі результати з напружень і деформацій листа, залишкову кривизну листа, растрові зображення полів деформації та значення силових параметрів отриманих після обробки odb-файлу. Для моделювання процесу автоматизованого проектування технологічних режимів правки листів пресуванням можна відобразити з допомогою діаграми діяльності, що зображена на рис. 4.
В якості прикладу реалізації розробленого програмного комплексу був виконаний розрахунок для величини згину листа від 30 до 70 мм. На рис. 5 зображені поля еквівалентних пластичних деформацій після зняття навантаження. Основними вимогами при аналізі полів пластичних деформацій є безпосередньо максимальна величина, яка не повинна перевищувати ступінь деформації при руйнуванні матеріалу та безпосередньо сам розподіл по товщині листа. Оптимальним розподілом вважається той, що відповідає 60% проникненню пластичної деформації. Але це приблизна величина, а остаточний ступінь деформації буде визначатися формою або кривизною листа після виправлення і зняття навантаження.
Результати інтегральних показників процесу правки наведено на рис. 6. З аналізу наведених залежностей видно, що від величини деформації при правленні напруження змінюються незначно, в той же час деформація змінюється на значну величину (рис. 6, а). Сила правлення практично остається на одному рівні (рис. 6, а). Кривизна листа, в даному випадку - висота хвилі на крок пуансонів, має мінімальну величину при деформації листа 50 мм. При меншій або більшій деформації остаточна кривизна збільшується (рис. 6, б). Тобто раціональний режим правлення знаходиться при переміщенні верхнього пуансону на 50 мм.
Рис. 5. Результати моделювання правки листів на пресі при різних налаштуваннях: а - 30 мм; б - 50 мм; в - 60 мм; г - 70 мм
Висновки
Розроблений алгоритм з автоматизованого проектування технологічних режимів правлення листів на листоправильних пресах з можливістю виправлення як поздовжньої, так й поперечної хвилястості дозволяє знизити час на визначення раціональних налаштувань листоправильного пресу та підвищити якість прокату після правки за рахунок врахування більшої кількості варіантів рішення. В якості прикладу наведений пошук раціонального режиму виправлення 40-мм сталевого листу при ширині 2 м, який склав 50 мм при залишковому напружені 87 МПа, деформації 2,4%, силі правки 555 кН та залишковій кривизні менш 5 мм.
Рис. 6. Результати розрахунку напружень, деформацій (а), сили пресування та кривизни листа (б) в залежності від ходу пуансону
Список використаних джерел
[1] Lee, J. B., & Kang, S. S. (2018). Numerical modeling of roller leveler for thick plate leveling. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 19(3), 425-430. https://doi.org/10.1007/s1 2541 -018-0051 -x
[2] Mathieu, N., Dimitriou, R., Parrico, A., Potier-Ferry, M., & Zahrouni, H. (2013). Flatness defects after bridle rolls: a numerical analysis of leveling. International journal of material forming, 6, 255-266. https://doi.org/10.1007/s12289-01 11083-2
[3] Barabash, A. V., Gavril'chenko, E. Y., Gribkov, E. P., & Markov, O. E. (2014). Straightening of sheet with correction of waviness. Steel in translation, 44(12), 916-920. https://doi.org/10.3103/S096709121412002X
[4] Dratz, B., Nalewajk, V., Bikard, J., & Chastel, Y. (2009). Testing and modelling the behaviour of steel sheets for roll levelling applications. International Journal of Material Forming, 2, 519-522. https://doi.org/10.1007/s1 2289-009-0560-3
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проектування технічного об'єкта, проектні рішення. Блочно-ієрархічний підхід до проектування. Функціональний, конструкторський, технологічний аспекти проектування. Схема проектування апаратно-програмного комплексу інформаційно-обчислювальної системи.
реферат [65,7 K], добавлен 20.06.2010Сутність застосування уніфікованих технологічних процесів. Групові технологічні процеси в умовах одиничного, дрібносерійного, серійного і ремонтного виробництва. Проектування типових технологічних процесів. Класифікація деталей класу кронштейна.
реферат [376,7 K], добавлен 06.08.2011Сутність та етапи проектування технологічних процесів виготовлення деталі. Задачі підготовчого етапу проектування. Службове призначення деталі та основні вимоги до неї. Службове призначення корпусної деталі складальної одиниці редуктора конвеєра.
контрольная работа [159,9 K], добавлен 13.07.2011Загальні принципи проектування базової траєкторії для водіння технологічних машин. Методи проектування траєкторії для водіння сільськогосподарських агрегатів, руху робочих органів дорожньо-будівельних машин. Методи і способи орієнтації розміточних машин.
реферат [2,3 M], добавлен 21.12.2012Дані для проектування технологічного процесу складання. Ознайомлення зі службовим призначенням машини. Розробка технічних вимог до виробу та технологічний контроль робочих креслень. Встановлення типу виробництва та організаційної форми складання.
реферат [264,8 K], добавлен 08.07.2011Загальні відомості про технологію. Сировина, вода, паливо і енергія в забезпеченні технологічних процесів. Техніко-економічна оцінка рівня технологічних процесів. Основні напрямки управлінні якістю технологічних процесів і продукції, класифікатор браку.
курс лекций [683,0 K], добавлен 11.01.2013Будова і принцип дії багатоходового кожухотрубного підігрівача, горизонтальної мішалки-кристалізатора. Недоліки і переваги будови ротаційного пресу для рафінаду. Принцип дії пресу фірми "Шамбон". Визначення його технічної норми продуктивності по рафінаду.
контрольная работа [4,0 M], добавлен 26.11.2009Характеристика виробничого процесу виготовлення деталі "Вилка" з використанням автоматизованого та універсального металообробного устаткування. Вибір і проектування заготовки. Проектування керуючої програми для верстата з програмним управлінням.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 18.09.2012Класифікація інформаційних технологічних систем, задачі технологічної підготовки виробництва, що розв'язуються за допомогою математичного моделювання. Аналіз інформаційних зв'язків в технологічних системах виготовлення деталей та складання приладів.
курсовая работа [40,9 K], добавлен 18.07.2010Розробка ескізу з описом зовнішнього вигляду моделі та вибір матеріалів. Характеристика модельної конструкції виробу, проектування специфікації складальних одиниць. Визначення технологічних припусків до деталей. Розробка відомості керівних документів.
курсовая работа [653,1 K], добавлен 08.10.2014Особливості і нові положення теорії та методики розрахунку технологічних розмірних ланцюгів при виконанні розмірного аналізу технологічних процесів. Розрахунок граничних значень припусків на операцію. Розрахунок технологічних розмірів та їх відхилень.
реферат [449,0 K], добавлен 22.07.2011Стадії процесу складання машин: ручна слюсарна обробка і припасування деталей, попереднє та остаточне складання, випробування машини. Технічний контроль якості складання. Розробка операційної технології складання, нормування технологічних процесів.
реферат [1,9 M], добавлен 08.07.2011Виробнича програма термічної ділянки, аналіз умов роботи різального інструменту. Визначення дійсного річного фонду часу роботи устаткування. Порівняння технологічних властивостей швидкорізальних сталей, а також безвольфрамових швидкорізальних сталей.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 06.04.2015Характеристика вантажів, їх типи та особливості перевезення, правила та засоби упакування. Технологічні операції на окремих ділянках складу: розвантаження, контроль поставок, зберігання, асортимент, відвантаження. Проектування складів, технологічних зон.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.03.2015Характеристика гнучкої виробничої системи, де здійснюється безпосереднє перетворення початкового матеріалу у кінцевий продукт або напівфабрикат. Основні напрямки розробки технологічних процесів. Основне устаткування для транспортування інструментів.
курсовая работа [302,8 K], добавлен 11.06.2011Аналіз технологічних вимог деталі. Розрахунок операційних припусків аналітичним методом та встановлення міжопераційних розмірів та допусків. Маршрут обробки деталі. Розробка технологічних процесів. Вибір різального та вимірювального інструментів.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.01.2012Проектування підприємства м'ясопереробної галузі - ковбасного цеху потужністю 12 т готової продукції за зміну. Вибір та обґрунтування асортименту продукції, технологічних схем виробничого процесу та робочої сили. Ефективність прийнятих у проекті рішень.
дипломная работа [177,2 K], добавлен 29.06.2010Проектування і реалізація окремих елементів САУ процесу очистки води у другому контурі блоку №3 Рівненської АЕС. Розробка ФСА дослідженого технологічного процесу і складання карти технологічних параметрів. Проектування основних заходів з охорони праці.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 25.08.2010Розрахунок продуктів запроектованого асортименту сирів. Вибір та обґрунтування технологічних процесів. Організація виробництва заквасок. Організація технохімічного і мікробіологічного контролю на підприємстві. Автоматизація технологічних процесів.
дипломная работа [72,5 K], добавлен 23.10.2010Аналіз виробничих інформаційних систем та їх класифікація, зовнішнє середовище виробничої системи. Аналіз інформаційних зв'язків в технологічних системах виготовлення деталей та складання приладів. Функціональна схема дослідження технологічних систем.
курсовая работа [55,6 K], добавлен 18.07.2010
