机械连接模型

机械连接应用模块模拟机械连接过程。这些包括铆接工艺,如冲压铆接,自冲铆接或盲铆接以及铆接技术

机械连接

模拟机械连接

    ——————————————————摘要——————————————————

     机械连接模块专门用于机械接合过程的模拟设计。 它允许主要基于基于连接的成形的技术的数值计算。 因此,可以分析各种铆接过程,例如冲压铆接,自冲铆接或盲铆接。 还可以通过利用固定或开模的剪切和镦粗或铆接技术来模拟各种连接中的连接形成。 此外,可以考虑诸如高接合速度(例如,当设定螺栓时)或高动量(例如流动钻孔螺钉)的特殊效果。 对连接区中的粘合剂的分析也是可行的。

      Simufact Forming 机械连接模块包含加入工具和元素的CAD描述库,并自动计算特定的连接参数。 此外,该模块还提供经过特殊调整的仿真设置。

利用Simufact Forming进行机械连接工艺仿真
当通过实验结果验证了您的连接工艺仿真专家可完成执行强大而高性能的模拟时,您可以:
                    Simufact - Simulation Flowdrill-Screwing
   →预测连接参数(例如,互锁)与可变连接设置和负载下行为的特性
    评估材料厚度,材料特性,润滑或压力特性偏差对坚固性的影响

     大幅减少开支

             · 实验测试较少

             · 减少的横截面准备和连接参数测量

             · 降低实验分析和评估的资源(时间,人员,工作人员)

                                                   流动钻孔螺钉
     获得重要的工艺专业知识

            · 确定连接过程中铆钉和材料的行为

            · 增加关节和过程的稳定性

            · 预测工具或铆钉的故障


整个工艺链建模(虚拟连接工厂)

      Simufact Forming 机械连接模块是一个工具,可以模拟整个虚拟工艺链。在连接模拟中可以考虑连接元件本身的制造以及金属板件的成形,实际上提供了虚拟连接工厂的功能。

        ————————————————模块机械连接的应用————————————————

主要考虑因素

      所有机械连接技术的关键在于大量特征参数,这些参数与连接结果的质量是相互影响的。 单独的实验不足以分析和量化这些参数。 通过数值模拟,可提供多种不同的方法来选择合适的技术方案及参数设置。

      除了计算定义质量的属性外,还可以可视化制造过程中的材料流动,以及计算必要的连接力。

多点考虑因素

      在过去,二维计算已经足够,因为机械连接主要是轴对称的问题。 然而,对于需要多个连接点的连接,必须进行三维模型的建模与计算。 通过三维模拟,可以检查连接点的相互依赖性,优化连接顺序,分析元件变形并将其影响降低到最小化。

      另外,在连接期间计算与工艺相关的影响也变得可行。 例如,在连接工艺中C型框架由于不同刚度导致的回弹,这会显着影响结果。 连接冲头或连接元件相对于模具或模具倾斜的偏心度影响连接的形成,但是可以通过三维分析来预测。

     ————————————————完整工艺连的建模————————————————

虚拟连接工厂

      Simufact Forming 机械连接模块允许您根据先前模拟得到的结果进行进一步的工作。 这使您可以考虑材料的更改的影响,例如残余应力。 模拟整个工艺链极大地提高了对制造结果质量和有用性的预测。

App. Virtual Joining Factory

虚拟连接工厂

负载测试的3D模型

      机械连接应用模块可以针对不同的载荷情况(例如,搭接剪切,车皮剥离和交叉张力)生成虚拟连接点的3D模型,仅需几次点击即可快速实现。

用于模拟成形机械连接的应用谱

程序材料

该软件涵盖了广泛的加入程序,其中包括:

机械连接成形

铆钉

冲压铆接

自冲铆接

盲铆接

铆接,通过剪切和镦粗加入

流钻螺丝

高速连接(应用:Rivtac®,Impact®)

锁定螺栓

卷边

打孔螺栓

有色金属,如钛,铝和铜合金

根据工艺,塑性材料和纤维增强塑性材料

边界条件

对于机械连接工艺的真实模拟,该模块考虑了每个特定工艺步的典型边界条件:

→打开和固定模具
→力依赖性,压力依赖性或速度相关的压力控制
→弹簧联轴器或单独控制压边器
→C型框架回弹
→冲头和模具之间的偏心

     ——————————————————优化目标——————————————————

使用Simufact Forming Mechanical Joining达到优化目标

→选择合适的连接技术
→选择合适的工艺变体
→调整与模具或工具相关的连接元件
→打孔力,压边力
→系统地考虑材料厚度,材料强度,润滑的变化提高了坚固性
→了解模具负载和模具寿命可以减少停机时间
→在连接工艺中(导致返工减少)减少损坏(连接元件,材料)
→连接电阻对静态和动态负载的影响
→粘合剂对连接形成的影响
→材料应变硬化对连接形成的影响
→了解C型框架回弹和偏心的影响
→开发新的连接技术
→优化顺序排列以尽量减少装配失真
→连接点距离最小化
→跨越车身部件的虚拟过程链:连接元件的制造 - 到机械连接 - 到碰撞模拟

           ——————————————————功能亮点——————————————————

利用Simufact Forming Mechanical Joining的功能优势

→六面体和四面体单元的精确结果
→机械连接的特殊网格算法和策略
→高精度描述材料模型中弹塑性和热机耦合的应力 - 应变状态,内应力和特征连接参数
→基于材料分离的损伤标准(3D)
→软件优化的用户界面能够使得生产工艺师熟练运用软件进行模型定义
→通过创新的摩擦模型精确建模摩擦学
→通过使用Segment-to-Segment方法对连接进行数字化
→摩擦,材料分离和接触的特殊模拟配置可实现逼真的模拟结果
→不限制工具数量,移动度数和边界条件,易于定义复杂的工艺
→2D轴对称性模型模拟的高效率和高精度
→3D模型的快速建模和模拟
→自动链接所有流程步骤,包括2D到3D转换

横截面比较

      从实验和模拟中得到的横截面比较显示了虚拟预测与现实之间的精确匹配。

      这个引人注目的插图只用几次迭代计算出来。 之后,可以使用相同的高质量模拟计算数值变体,而无需与现实生活实验进行进一步比较。

Cross-section of a punch rivet: reality and simulation

冲压铆钉的横截面:现实(左)和模拟(右)


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