Advanced die structure analysis

Relevanta dokument
Verktygskompetens för tillverkningsindustri Delaktivitet P2 Digital verktygsmodifiering

av borstål Mats Oldenburg Per Salomonsson Avdelningen för hållfasthetslära Luleå tekniska universitet

Projekt : Samverkan upplagstryck-5 mm spikningsplåt

Modellering av termo-mekaniska processer för förbättrad produktivitet och kvalitét Prediktering av verktygsslitage

Rikard Hellgren KTH / WSP. Brottanalys av bergförankrade betongdammar

OptiDies - En optimal verktygsyta för aktiva kallbearbetningsverktyg

Pappersindustri REFERENSER. GL&V Sweden, Cellwood Machyneri Sweden, Voith papper Tyskland, Voith papper Norge, IBS Österrike, Corbelini Italien

Simulering av kontaktkrafter och nötning i transportörsystem för malm

Virtuell Verifiering från formning till sammansatt detalj

Belastningsanalys, 5 poäng Tvärkontraktion Temp. inverkan Statiskt obestämd belastning

Simuleringbaserad Produktutveckling

SLUTRAPPORT (Ref.nr ): Optimerad design för gjutna komponenter - Defekters inverkan på hållfastheten i aluminiumgjutgods

Virtual Saab Automobile & General Motors

Olofström School of Automotive Stamping

Plastisk bearbetning. Prof. François Rondé-Oustau Göran Karlsson

Swerea IVFs Intressentförening

FEM modellering av instabilitetsproblem

Vejdimensionering som bygger på observationsmetodik

FEM-modellering och analys av en elastisk komponent

w w w. d a t a m. s e

Formning av tunnplåt Verktygsframtagning och Projekt Simuform

Kvarvarande utmattningskapacitet hos nitade metallbroar sammanfattning SBUF-projekt 12049

Analys av robusta plåtformningsprocesser vid höga temperaturer - Hotform

Laboration 2 Mekanik baskurs

Hållfasthetslära Lektion 2. Hookes lag Materialdata - Dragprov

UTMIS nätverksmöte i Örebro Tack x 3 för inbjudan att hålla föredrag!

Projektplan. Automatiserad konstruktion av verktyg och fixturer för bockning av aluminiumprofiler

Resultat från den första Workshopen

PROCCESSLÖSNINGAR DESIGNER TILL ANALYTIKER Uppfinna. Utvärdera. Validera.

Forskningstrender inom mekanisk fogning vid Centre for Joining and Structures Svets- och fogningsteknik, Elmia

VAD ÄR BIM OCH HUR ANVÄNDS DET. Tomas Sandström, Adtollo

TEKNISK RAPPORT. Virtuell verifiering av plåtformning. Roger Andersson. Teknisk rapport

Spänning och töjning (kap 4) Stång

Kasper Salin-vinnare skapad

Swerea IVF AB - Olofström

Simulering av brand i Virtual Reality

Simulator för optimering av miljö- och. Volvo Construction Equipment

Gränslastberäkning en enkel och snabb väg till maximal bärförmåga

Utveckla, eller anpassa en befintlig materialmodell, som innehåller alla nödvändiga formuleringar för kryp, anisotropi och struktur.

Additiv tillverkning. Additiv tillverkning (3D Printing)

3D-scanning. Copyright 2005 Cascade Computing AB

Analys av två timmerredens påverkan på lastbilsram

Kompositberä kning i Solidworks

Pallboxar med svep. TTcommerce AB

ÅRSKURS 1, civilingenjörsprogrammet i teknisk fysik med materialvetenskap, lå 2018/2019

Bearbetning av kompositer, samverkan med företag och framtida satsningar Swedish Waterjet lab. Anders Jönsson

3. Reparationslackering av fordon och fordonslackering (< 15 t/a)

Tillä mpäd FEM, 7,5 hp

KOHESIVA LAGAR I SKJUVNING EN EXPERIMENTELL METOD MED PLASTICERANDE ADHERENDER

SOLIDWORKS Nyheter

Kunskapsspridning och tillväxt inom plåtformning Forskning i kombination med SMF know-how

Hållfasthetslära. HT1 7,5 hp halvfart Janne Carlsson

CHALMERS ROCK PROCESSING SYSTEM

SOLIDWORKS SIMULATION SUITE

De interaktiva kuddarna. Textil som kommunikationsredskap

Tentamen i tillverkningsteknik

Utmattningsdimensionering med FEM Lokala metoder

Skärparametrarnas inverkan på ytkaraktären vid hårdfräsning. Niklas Lepa-Helgesson

ASFALTBELÄGGNING OCH -MASSA

Tentamen MF1039 DoP Komponenter

Belastningsanalys, 5 poäng Töjning Materialegenskaper - Hookes lag

Skjuvhållfastheten i kontaktytan mellan berg och betong under betongdammar

Datorbaserade beräkningsmetoder

Höj kompetensen på din arbetsplats - ta hjälp av en seniorforskare

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål

Komposit mot metall i rymdmiljö KOMET-3. Stockholm, November, 2014

Mekanik FK2002m. Kraft och rörelse II

Skogliga skattningar med 3D data från flygbilder - Framtiden efter NNH

De interaktiva kuddarna Textil som kommunikationsredskap

Hydroformning med tryckdom. Gör det omöjliga möjligt!

Livslängdsbedömning av blandskarvar

Dokumentation och Resultatuppföljning av laserhärdade verktyg

Micro-structure and temperature dependent failure modelling for analysis of hot sheet metal forming (OPTUS hot)

Civilingenjör Teknisk fysik och elektroteknik Inriktning: Beräkningsteknik och fysik Antagna Höst 2014

Christina Strand. Susanne van Raalte

Material, form och kraft, F4

Forskning och utveckling inom presshärdning från innovation i Luleå till global teknologi

KONSTRUKTION. Ämnets syfte. Kurser i ämnet

KONSTRUKTION. Ämnets syfte

Flat Carbon Europe. Magnelis En nyskapade metallbeläggning som ger skydd i de tuffaste av miljöer

Gradientbaserad strukturoptimering

Sammanfattning. Max vikt: 800 kg. Hytten skall vara dämpad. 360 synfält. Det skall vara möjligt att värma och kyla mat.

EXAMENSARBETE. Design av hemsida och forskning om HTML språket. Niklas Johansson. Högskoleexamen Datornätverk

Pressinformation Nyheter i korthet Edgecam 2013R2

Olofström School of Automotive Stamping

Dragprov, en demonstration

Fuktrisker på KL trä som utsätts för yttre klimat under produktion fokus på mögel och uppfuktning

Hållfasthetslära. VT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Tjänsteföretaget - Din hjälp på vägen till bredare teknik.

Reducering av analystid vid svetssimulering

Fuktrisker på KL-trä som utsätts för yttre klimat under produktion -fokus på mögel och uppfuktning

Lösning: B/a = 2,5 och r/a = 0,1 ger (enl diagram) K t = 2,8 (ca), vilket ger σ max = 2,8 (100/92) 100 = 304 MPa. a B. K t 3,2 3,0 2,8 2,6 2,5 2,25

Undersökning av hjulupphängning och styrning till ett fyrhjuligt skotarkoncept. Emil Larsson

Krock kompatibilitet mellan personbilar och lastbilar

Slutrapport i Projekt ToolComp Verktygskompetens för Tillverkningsindustrin

Byggnadsmekanik, LTH MATERIAL, FORM OCH KRAFT

CorEr. Boden Energi AB utför prov med CoreEr i sopförbrännigspanna

TRIPLE USE SNABB OCH KOSTNADSEFFEKTIV. LIGHTer Workshop Göteborg

Svenska vägutformningsmetoder PMS-Objekt

Transkript:

Advanced die structure analysis johan pilthammar Techtank 2016 1

Projektdeltagare 2

projektdeltagare 3

bakgrund Utveckling och tillverkning av pressverktyg är: Tidskrävande Dyrt Mycket manuellt arbete Inprovning av ett verktyg kan pågå i flera veckor (eller mycket längre) Hundratals verktyg/bilprojekt 4

bakgrund Enklare strukturberäkningar: Lyft. Emballage. Verktygsstrukturer. Enklare optimering. Styra externa beräkningar. Avancerade strukturberäkningar: Inverkan av elastiska verktyg. Avancerad optimering. Vidareutveckling av beräkningsmetoder. Strukturberäkning länkas med formningsanalys. Indata och verifiering. Doktorandprojekt med BTH 5

Forskningsfråga/hypotes Strukturbeteende kan predikteras med FEM-analys. Dessa effekter är generellt inte inkludera i plåtformningsanalyser idag. Source: Lingbeek R 2008 Virtual Tool Reworking New Strategies in Die Design using Finite Element Forming Simulations (Netherlands Enschede: Print Partners Ip-skamp) 6

Forskningsfråga/hypotes Strukturbeteende kan predikteras med FEM-analys. Dessa effekter är generellt inte inkludera i plåtformningsanalyser idag. Länk mellan strukturanalys, CAD, plåtformning och mätningar. 7

Forskningsfråga/hypotes Strukturbeteende kan predikteras med FEM-analys. Dessa effekter är generellt inte inkludera i plåtformningsanalyser idag. Länk mellan strukturanalys, CAD, plåtformning och mätningar. Metoder kan utvecklas för virtuell inprovning. Ytkompensering / Virtuell fläckning Topologioptimering: Styvhet, säkerhet, vikt o.s.v. CAD-verktyg Simuleringsparametrar Metoder och mätning av pressdynamik och pressdeformationer Scanning Verifiera beräknignsmodeller Skillnad mellan olika presslinjer 8

Including die and press deformations in sheet metal forming simulations Johan Pilthammar Mats Sigvant Sharon Kao-walter Volvo Cars & Blekinge institute of technology volvo cars & blekinge institute of technology Blekinge institute of technology 9

Introduktion Problem: Verktyg och press deformeras under dragning av plåt. Det är viktigt med en korrekt representation av de formande ytorna. Svårt att inkludera verktygsdeformationer med 2D-ytor. Tidigare forskning på labverktyg. Många metoder kombinerar formning- och strukturanalys i samma analys. 10

Simuleringar av verkligt verktyg Volvo och TriboForm följde ett pressparti av XC90-dörren. Verktygsytor avvek väsentligt från nominell CAD-yta. AutoForms modeller kunde inte kompensera för skillnaden i ytgeometri. Slutsats: Verktygsytorna behövde deformeras virtuellt. 11

Simuleringar av verkligt verktyg XC90 bakre innerdörr 12

Simuleringar av verkligt verktyg Indrag efter första försöket. 13

Simuleringar av verkligt verktyg Singelverkande dragverktyg: XC90 bakre innerdörr. Material: GGG70L med kromad matris och stämpel. Plåthållaren är polerad och laserhärdad. Plåt: VDA239-CR4, 0.7mm, Fuchs 4107 1.0 g/m 2. Plåtformning: AutoForm plus R6.0 med TriboForm FEM Plug-In. BBC2005 14

Simuleringar av verkligt verktyg Strukturmodell för plåthållarstängning. Elastiska solider, kvasistatisk lösning, stel slid, elastisk kudde. Modell byggd på nominellt CADunderlag. FE-model of stamping die. 15

Simuleringar av verkligt verktyg Verktysytorna Scannades stl Solidmeshen försköts sedan till den scannade ytan. Antagande: Deformationerna är små under draget. Kontaktyta istället för plåt. Deformation av plåthållaren i z-riktning, upp till 0.7 mm (rött) 16

Simuleringar av verkligt verktyg Den belastade 3D-modellen ger korrekta verktygsytor vid plåthållarstängning. Submodellering i Abaqus för att modifiera de fina ytorna. 17

Simuleringar av verkligt verktyg Skillnad mellan scannade obelastade plåthållarytor. 18

resultat 19

Slutsats Formningssimulering med kompenserade ytor visar på stor förbättring Bra indragsprediktering. Deformerade ytor och en bra friktionsmodell är viktig för god prediktering. 20

Diskussion Verklig belastad geometri är viktigt i formningssimulering vid virtuell inprovning eller analys av verkligt verktyg. Mer arbete behövs ang. simuleringsparametrar, automtisering o.s.v. Fler verktygstyper, friktionssystem o.s.v. behöver provas Hur hanterar man deformation under draget? Kort simuleringstid jämfört med metoder då formning och struktur inkluderas i samma modell Bör användas vid virtuell fläckning och strukturoptimering 21

Virtuell fläckning 22

Virtuell fläckning Source: Groβmann K, Wiemer H, Hardtmann A, Penter L and Kriechenbauer S 2009 Adjusting the contact surface of forming tools in order to compensate for elastic deformations during the process Proc. 7th European LS-DYNA Conference 23

Friktion: triboform 24

Friktion och tribologi i plåtformning µ Tribologiskt system Traditionellt en friktionskoefficient! 25

Friktion och tribologi i plåtformning Plåt - Typ och egenskaper - Beläggning och ytfinish - Ytfinhet µ Tribology-system Smörjmedel - Typ av smörjmedel - Flytande, hotmelt, etc. - Mängd Verktyg - Typ - Ytbeläggning - Ytfinhet - Styvhet Trend: Ökande mängd av o Plåtmaterial o Verktygsmaterial o Smörjmedel o Ytbeläggningar o Etc. Process - Tryck - Hastighet - Temperatur - Styvhet 26

Triboform mjukvara 1. TriboForm Analysi 2. Visualisera och exportera 3. Importera i simulering 27

friktionsmodell p v rel GI µ=0.15 ε p TriboForms modell är beroende av följande parametrar: Kontakttryck, p. Relativ hastighet, v rel. Effektiv plastisk töjning, ε p Temperatur, T. Jämfört med µ=0.15 hartriboform modellen: Högre friction vid låga kontakttryck och låga töjningar. Lägre friction vid högre kontakttryck, relative hastighet och plastisk töjning. 28

Exjobb & strukturoptimering 29

Integrated blankholder plate for double action stamping die 30

Integrated blankholder plate for double action stamping die 31

Integrated blankholder plate for double action stamping die Source: Sydöstran 32

Framtida examensarbeten Thesis work Research 33

strukturoptimering Source: http://www.automobil-produktion.de/technik-produktion/audi-erleichtert-presswerkzeuge-um-acht-tonnen-347.html 34

strukturoptimering Source: http://www.automobil-produktion.de/technik-produktion/audi-erleichtert-presswerkzeuge-um-acht-tonnen-347.html 35

strukturoptimeirng Source: http://www.automobil-produktion.de/technik-produktion/audi-erleichtert-presswerkzeuge-um-acht-tonnen-347.html 36