NX_mill

Расчет перераспределения напряжений

Pinned posts

ID: 1   Posted (edited)

Добрый день всем CAE-шникам от CAMовцев:))

 

Может кто знает или сталкивался с подобной задачей.

 

У меня есть изделие из стали 20, диск - диаметром 80 мм и толщиной 0,3 мм.

На самом деле таких изделий много и они разных толщин и диаметров, но для постановки задачи возьмем одну.

 

В размер 0,3 мм диск мы шлифуем. В момент шлифовки, диск примагничен к столу и, соответственно, ровный.

После открепления его "ведет" т.е. он начинает быть похожим на сухой лист (по форме напоминает чипсы).

Это происходит из-за наличия внутренних напряжений в металле, при такой толщине остаточные напряжения меняют форму детали как им удобно.

 

Наша же задача - добиться идеальной плоскостности. Для этого пробуем делать терморихтовку - стягиваем диск между двумя ровными шлифованными плитами

и отправляем на термообработку.

По идее, под воздействием температуры в заневоленном состоянии (под нагрузкой) остаточные напряжения должны равномерно перераспределиться по телу диска и он должен стать ровным.

На практике же, то получается, то не получается. 

 

А теперь вопрос:

А возможно ли посчитать, сколько времени нужно выдержать диск в печке, чтобы произошло то самое перераспределение напряжений?

 

Всем спасибо)

Edited by NX_mill

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts

ID: 2   Posted

@NX_mill , подозреваю, Вы не в том разделе задали вопрос. Вам к технологам, а каешники тут не помогут.

Вообще, самый простой способ - провести ряд экспериментов и набрать статистику.

По теме в интернетах море статей https://www.google.com/search?q=релаксация+остаточных+напряжений

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 3   Posted (edited)

В 18.06.2019 в 14:08, NX_mill сказал:

А возможно ли посчитать, сколько времени нужно выдержать диск в печке, чтобы произошло то самое перераспределение напряжений?

дело не столько во времени, сколько в температуре. для рекристаллизации нужно поднять температуру выше точки аустенитного превращения.

выдержка, конечно, тоже важна, равно как и скорость остывания потом, но все же в меньшей степени.

В 18.06.2019 в 14:08, NX_mill сказал:

По идее, под воздействием температуры в заневоленном состоянии (под нагрузкой) остаточные напряжения должны равномерно перераспределиться по телу диска и он должен стать ровным.

в целом, да. только это не перераспределение, а сброс на ноль. когда в процессе охлаждения металл проходит точку аустенита, то напряжения исчезают. правда, уже второй раз. в первый раз они исчезают при нагреве. это первичная и вторичная рекристализация.

 

Таким образом, Вам стоит убедиться, что Ваш диск оказывается прогрет выше точки аустенита во всем объеме. А это может оказаться весьма затруднительно, если он заневолен в массивные металлокнструкции, которые обеспечивают интесивный теплосъем. Решить такую тепловую задачу могут САЕ-шники, но нет смысла, если Вы бросаете диск в печь вместе с этой оснасткой.

А вот время выдержки, необходимое для успешного сброса напряжений, величина справочная и определяется для каждого материала в простом эксперименте. По крайней мере, пока это не моделируют численно на поток. Можно иметь в виду, что необходимое время тем меньше, чем больше Вы превысите точку аустенита. Если же точку аустенита не превышать, то рано или поздно ползучесть приведет к релаксации напряжений и в этом случае, но это уже совершенно другой порядок временных промежутков.

В 18.06.2019 в 14:08, NX_mill сказал:

После открепления его "ведет" т.е. он начинает быть похожим на сухой лист (по форме напоминает чипсы).

она нагревается во время шлифовки? попробуйте дать ему остыть до того, как откреплять.

Edited by soklakov

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 4   Posted

Сдается мне, что тут может не помочь отжиг вообще, если в процессе обработки происходит пластическая деформация. При сварке тоже происходят необратимые деформации из-за неравномерного интенсивного нагрева.

Правку на прессе не рассматриваете?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 5   Posted

В 23.06.2019 в 03:12, ANT0N1DZE сказал:

Правку на прессе не рассматриваете?

Пробовали, не особо получилось.( Очень тонкая деталь.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 6   Posted

6 часов назад, NX_mill сказал:

Очень тонкая деталь

Смотря какое усилие.

А так желательно прокатать и после вырезать из листа, или просто прокатать, если небольшое уширение допустимо

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 7   Posted

18 минут назад, ANT0N1DZE сказал:

Смотря какое усилие.

А так желательно прокатать и после вырезать из листа, или просто прокатать, если небольшое уширение допустимо

Да, самое оптимальное. Видимо так и будем делать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 8   Posted

В 23.06.2019 в 03:12, ANT0N1DZE сказал:

может не помочь отжиг вообще, если в процессе обработки происходит пластическая деформация. При сварке тоже происходят необратимые деформации из-за неравномерного интенсивного нагрева.

и отжиг помогает снять остаточные напряжения после сварки. другое дело, что не к любому шву подберешься. но как раз пластику, сопровождаемую остаточными напряжениями, мы и снимаем отжигом.

@NX_mill , так что насчет дать ему остыть?

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 9   Posted

В 18.06.2019 в 14:08, NX_mill сказал:

В размер 0,3 мм диск мы шлифуем. В момент шлифовки, диск примагничен к столу и, соответственно, ровный.

После открепления его "ведет" т.е. он начинает быть похожим на сухой лист (по форме напоминает чипсы).

первый раз читал тему не обратил внимания, сейчас обратил..)
а что если диск "ведёт" из-за магнитострикции? для такой толщины вполне реально имхо! то бишь резко снимают магнитное поле, и диск деформируется по экспоненте со временем (гистерезис все дела).
 @NX_mill , есть возможность медленно снимать намагниченность после окончания шлифовки чтобы проверить эту теорию?)
вообще говоря такую штуку в КАЕ интересно было б посчитать, но вручную тоже должна легко считаться благодаря простой геометрии и малой толщине..
 

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 часов назад, soklakov сказал:

так что насчет дать ему остыть?

Проблема не в этом, у нас нагрева на шлифовке нет)

Мы грамотно шлифуем, без прижогов, в нашем случае нагрев материала вообще недопустим, потому что нужны однородные магнитные свойства.

 

8 часов назад, Jesse сказал:

есть возможность медленно снимать намагниченность после окончания шлифовки чтобы проверить эту теорию?)

К сожалению, нет) классический шлифовальный с магнитным столом)

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 11   Posted

В 28.06.2019 в 10:36, soklakov сказал:

но как раз пластику, сопровождаемую остаточными напряжениями, мы и снимаем отжигом

Но в точное начальное положение деталь все равно может и не вернуться, а тут вроде как раз точность нужна

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 12   Posted

про магнитострикцию чё т все молчат..:smile: ну что, возможно - невозможно?)

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 13   Posted

3 часа назад, ANT0N1DZE сказал:

Но в точное начальное положение деталь все равно может и не вернуться, а тут вроде как раз точность нужна

более того - отжиг вообще по задумке форму не меняет. он снимает отсаточные напряжения, не изменяя форму конструкции. в этом и идея заневолить пластинку в плоском состоянии. нагреть. и остудить в этом заневоленом состоянии. пластинка должна расслабиться, оставшись плоской. потом разневоливаем, а она без напряжений и плоская. так и пробовал делать ТС, но план дал сбой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • РоманВ
      Однако надо сказать, что очень большие сборки Компас открывает легче, чем Солид. Не раз сталкивался с этим, открывая сборки типа вагонной тележки или частей рамы вагона со всем навесным оборудованием, смоделированным до винтика.
    • Di-mann
      У меня нет STEP деталей, у меня есть STEP сборка. Могу выложить только солиддеталь с импортированными телами.
    • IgorT
      Выложите STEP детали.    Веселите очень! 
    • Di-mann
      Распознание моделей из СТЭП. Опять элементарная деталь которую компас распознаёт как два пальца об асфальт При чём один из 6ти таких элементов распознал, остальные хрен. Нет уж. проект я добью... И  вынесу здесь всем МОСК. Никакой паники, озвучиваю рабочие моменты. Выражая эмоции по поводу убогости некоторых элементов программы.
    • lexx174
      Уже это фраза говорит о том что это троллинг, учитывая простейшее построение фраз на английском, совершенно не деловой стиль письма. Учить английский надо было хорошо, Виктор, не тратили бы время на гадания троль не троль У вас нет ИИ, о чем вы сами и говорили ранее. Ваша поделка что угодно не это никак под понятия ИИ не подходит. Перестанье употреблять эту абревиатуру
    • MBN
      У меня нормально работает штатное сохранение. "Сохранить как..." и в выпадающем списке есть "сохранить как PDF".
       
    • Chaturanga
      Разобрался. ("Пуск/DP Technology/Settings Manager")
    • Chaturanga
      Здравствуйте, коллеги. Пытаюсь найти расположение файла пользовательских настроек, и как-то безуспешно. Никто не сталкивался?
    • AlexKaz
      Момент инерции бухты 7000 кг не учли что ли? J_бухты=6300 кг*м^2, в 6.5 раз больше того, что Вы привели. Для экстренного останова необходим какой-нибудь тормоз колодочный/дисковый и т.д.. И то не факт, что эту консольную конструкцию не развалит на первой же намотке.
    • Udav817
      Что-то я думаю, вам подшипники придётся каждый день менять. Вращающиеся 7 тонн за 2 секунды остановить... Чем останавливать-то?  Обычная советская кривошипная гильотина, которой сталь до 10-16 мм рубят имеет редуктор, в котором колёсо на одной оси с маховиком. Так там вся гильотина 5 тонн весит, маховик и колесо - значительно меньше, максимум 800 кг. И то когда двигатель выключается, это всё останавливается минуты 2-3. И там тоже обороты примерно такие же. А вам 7 тонн за 2 секунды. Ну это только ломом.  И то я даже не знаю из чего такой лом сделать. И где вы столько одноразовых людей найдёте, которые будут этот лом всовывать.   Техника безопасности важнее, чем выигрыш нескольких минут с технологической паузы.   Кстати, да. Лучше предусмотреть какую-то съёмную опору, которая хотя бы часть нагрузки возьмёт и будет компенсировать момент. Правда, конструкция такой опоры вряд ли будет простой. Первое, что приходит на ум - свободно скользящая в осевом направлении, чтобы можно было сдвинуть, а дальше поворачивается в сторону на шарнире. Проблема в том, что со временем её будет всё труднее надеть и снять с конца вала.