NX_mill

Расчет перераспределения напряжений

13 posts in this topic

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

@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

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
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
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
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
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
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
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

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
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

    • Ветерок
      Да, не всегда. Когда не совпадает, можно проставить размер прямо на чертеже. Но то, что совпадает, второй раз рисовать не надо. А совпадать может до ста процентов (разумеется зависит от сложности модели, методов построения и прочего). Но может быть деталь, в которой вообще нет ни одного размера, поскольку вся геометрия получена из других деталей. Всякое бывает. Речь про возможности. Или про их отсутствие в данном случае.
    • Claus
      Да, но это только в том случае если модель сделана эскизами как виды на чертеже, обычно я сначала делаю модель, а потом разбираюсь как ее лучше показать на чертеже, мягко говоря не всегда совпадает. 
    • Ветерок
      Да. Это тоже важный момент. Но также важно и другое - значение задается только ОДИН РАЗ - в модели. На чертеже не надо вообще никакую геометрию указывать, не надо заново проставлять размеры. Достаточно просто отобразить размеры из модели. Не указывая никакую геометрию для привязок. Да, потом их надо будет немного подвинуть для "оформления по ЕСКД". Но суть не в этом. Суть в том, что их не надо рисовать заново на чертеже. Это во-первых. Во-вторых, когда на чертеже много ребер, осей и прочего, при ручной простановке размеров очень легко выбрать в качестве привязки не ту геометрию. Зачатую ребра могут совпадать на виде а при изменении размеров уже  не совпадать.   Мне кажется, ступор здесь у многих вызывает именно осознание того, что размеры на чертеже вообще не надо рисовать. Вообще. Поверьте, так бывает.
    • drion
      Как я понял ,прямая и обратная связь. Изменения размеров можно делать как в модели,так и в черчеже. Одно будет меняться в зависимости от изменинй другого.
    • Ветерок
      Нет. Вы так и не поняли. Я говорил вообще не про оформление. Не о том, в каком месте чертежа и каким шрифтом отображается размер. Не об этом речь. Значит не сумел объяснить. Или Вы не сумели понять.
    • Claus
      Да вот это я тоже не понимаю как у вас так получиться. Ну и опять же, речь про что то что имеет один эскиз? Ну пусть даже со сложной геометрией... Или вы и делаете модели как чертеж, вид с переди, сверху и т.п. жесть.
    • Rimzen
      Для переключения отображений с различными типами элементов, к этим элементам относят: плоскости,оси исходные точки и т.п. Чтоб выполнить данную функцию нужно перейти в подпункт "Скрыть/отобразить объекты"  она расположена на панели с инструментами под названием "Отображения поверх окна вида". 
    • АлексейХР
      Может как-то так?!
    • kot_1982
      Давно так и сделал ;) ППР вовремя проводить и все будет хорошо. 
    • Ветерок
      Ну, с этим я разобрался. Но эти цифири, как выяснилось, на чертеже не отображаются. И на чертеже их придется рисовать повторно. Разве не так?   Ок. Попробую объяснить. Если я задал какую-то цифирь при построении модели (будь то размер или параметр или ещё что), эта цифирь управляет моделью и её же я могу отобразить на чертеже. Именно эту цифирь. И если я задал размеру предельное отклонение, то именно с таким отклонением он будет отображаться и в модели, и на чертеже потому что это один и тот же размер, а не два разных в разных местах. Мало того, я могу в чертеже изменить значение размера или предельного отклонения и модель перестроится с новым размером. Потому что это один и тот же размер. И на чертеже мне не надо думать какие привязки назначить размеру - достаточно просто высветить его на чертеже. Во-первых, это быстрее - я не рисую заново размеры, которые уже есть в модели, во-вторых я не ошибусь с привязками на сложной геометрии. При необходимости я могу поставить на чертеже размер, которого нет в модели. При необходимости.