Weryfikacja
Przychodzi zatem pora na etap trzeci – weryfikacja kształtu rury pod kątem wytrzymałości oraz innych specyficznych wymagań klienta. Jednym z tych wymagań jest zapewnienie odpowiedniej wytrzymałości połączenia z rurą. Siła potrzebna do zniszczenia tego połączenia – przepchnięcia talerza sprężyny w dół – nie może być mniejsza niż pewna, dokładnie określona przez producenta samochodu, wartość. W tym celu wykorzystuje się gotowy już trójwymiarowy model rury, uzyskany w etapie poprzednim, i przeprowadza się symulację przeciskania talerza z jednoczesnym pomiarem siły, jaka temu procesowi towarzyszy.

 
Jeżeli wszystkie omówione powyżej wirtualne testy wypadną pomyślnie uzyskujemy gotowy, zweryfikowany już trójwymiarowy model zewnętrznej rury amortyzatora po procesie formowania. Jesteśmy w stanie „wyciągnąć” ten model z programu MES i przenieść go do programu CADowskiego jako bryłowy lub powłokowy model 3D. Pozwala nam to zmierzyć i zwymiarować rurę oraz umieścić ją w wirtualnym modelu całego amortyzatora. Jednocześnie jest już gotowy trójwymiarowy model narzędzia (stworzony w etapie drugim). Można go więc przesłać do narzędziowni, gdzie zostanie wykonane narzędzie do formowania rury amortyzatora. Przed nami ostatni etap – tworzenie prototypu oraz porównanie rzeczywistych części z danymi projektowymi. W przedstawionej powyżej analizie uzyskano satysfakcjonującą zbieżność symulacji procesu z rzeczywistym kształtem rury uzyskanej po formowaniu.
Zaprezentowane przez mnie symulacje nie są łatwe. Uwzględniona jest nieliniowość parametrów materiałowych, występują duże odkształcenia i, co za tym idzie, silne deformacje siatki elementów skończonych. Dodatkowym utrudnieniem jest przeprowadzanie symulacji z uwzględnieniem tarcia pomiędzy współpracującymi częściami.

Jednak takie podejście warte jest zastosowania ponieważ na jednym stanowisku do przeprowadzania symulacji MES jednocześnie tworzony jest projekt procesu, model narzędzia, model części oraz następuje weryfikacja wytrzymałościowa. Brak konieczności występowania sprzężenia zwrotnego CAD - FEA w sposób istotny redukuje czas, a co za tym idzie zmniejsza koszty procesu projektowania części.

Antoni Skrobol
Autor jest inżynierem ds. badań w gliwickim centrum inżynieryjnym Tenneco Automotive Eastern Europe

artykuł pochodzi z wydania  1/2 (16/17) styczeń - luty 2009

Czytaj także:

Modelowanie połączenia rury z obejmą – część II - kontakt

Rozwijanie elementów deformowanych

Autodesk Moldflow w projektowaniu wyrobów i form wtryskowych

Packaging, czyli jak to wszystko pomieścić