ABAQUS에서의 성형 시뮬레이션

Abaqus에서의 성형 소개

"Abaqus 성형 입문" 패키지를 소개하기 위해, 먼저 성형 공정에 대한 일반적인 정보를 제공합니다. 오늘날 엔지니어들은 다양한 방법을 사용하여 사용 가능한 부품을 생산하고 있습니다. 가장 중요한 제조 공정 중 하나는 성형 공정입니다. 이 공정에서는 원자재를 재료 제거 없이 제품으로 변환합니다. 이는 이 방법의 장점 중 하나입니다. 이 공정에서는 원자재에 압축, 인장, 전단 등의 응력을 가하여 이상적인 형상으로 변형합니다. 성형 공정에 대한 자세한 내용은 다음에서 확인할 수 있습니다. 이 링크.

이 패키지에서는 Abaqus에서 성형 공정을 시뮬레이션하고 유효 매개변수를 파악하는 방법을 배웁니다. 이 패키지에서는 압연, 하이드로포밍, 압출, ECAP, 냉간 단조, 드릴링 공정을 다루었습니다.

워크숍 1 브리넬 경도 시험 시뮬레이션

먼저, 첫 번째 워크숍에서는 황동 합금 부품의 브리넬 경도 시험 시뮬레이션을 설명합니다. 축대칭 모델을 사용하여 부품을 모델링했습니다. 워크숍이 끝나면 변형률 에너지 선도를 그릴 수 있습니다. 이를 통해 침투 깊이로부터 브리넬 경도를 계산할 수 있습니다.

워크숍 2 냉간단조 시뮬레이션

이 워크숍에서는 정육면체 막대의 냉간 단조 공정에 대해 설명합니다. 이 공정에서는 부품 온도가 금속 재결정 온도보다 낮습니다. 시뮬레이션은 2D 공간에서 진행됩니다. 모델과 다이에는 각각 쉘과 와이어 요소 유형을 사용했습니다. 공정 종료 후에는 미세 응력(mises stress)과 기타 매개변수도 측정할 수 있습니다.

워크숍 3: Abaqus에서 ECAP 형성 시뮬레이션

이 워크숍에서는 알루미늄 빌릿을 수직 채널로 압출하는 방법을 설명합니다. ECAP은 Equal Channel Angular Pressing의 약자입니다. 이 공정은 변형률을 증가시킵니다. 결과적으로 재료 구조의 씨앗 크기가 작아집니다. 마지막으로, 미세스 응력의 크기에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

워크숍 4: Abaqus에서 전방 압출 성형

이 워크숍에서는 알루미늄 와이어의 전방 압출을 시뮬레이션했습니다. 형상 변화가 눈에 띄기 때문에 ALE 적응형 메시를 사용했습니다. 워크숍이 끝나면 마찰 효과로 인해 부품 온도가 상승하는 것을 확인할 수 있습니다.

워크숍 5 드릴링 시뮬레이션

다음으로, 이 워크숍에서는 드릴링 공정을 모델링했습니다. 이 예시에서는 티타늄 드릴로 알루미늄 블록에 구멍을 뚫습니다. 이전에 CAD 소프트웨어에서 드릴을 모델링했으므로 여기에 가져왔습니다. 또한, 재료 라이브러리에서 재료 속성도 가져왔습니다.

워크숍 6: Abaqus에서의 압출 성형 시뮬레이션

이 워크숍에서는 압출 공정을 시뮬레이션했습니다. 모델은 축대칭 형태로 모델링한 알루미늄 부품입니다. 이 시뮬레이션 유형은 온도-변위 결합(Coupled-Temperature-displacement)이므로 온도 특성도 입력해야 합니다.

워크숍 7 하이드로포밍 및 어닐링 시뮬레이션

이어서 세 개의 다이를 사용하여 하이드로포밍 및 어닐링 공정을 시뮬레이션합니다. 이 공정은 고압 유압 유체를 사용하여 소재를 다이에 압입합니다. 모델링 과정에서는 축대칭 유형을 사용했습니다.

워크숍 8 4방향 파이프의 하이드로포밍 시뮬레이션

이 워크숍에서는 4방향 파이프의 하이드로포밍 시뮬레이션을 설명했습니다. 이 예제에서는 명시적(Explicit) 솔버를 사용했으며, 질량 스케일링(Mass Scaling) 방법을 사용하여 해석 시간을 단축했습니다. 이 과정에서 부품 두께가 변경되며, 시각화 모듈에서 확인할 수 있습니다.

 워크숍 9 I형 보 롤링 시뮬레이션

마지막으로 I형 단면 보의 롤링을 시뮬레이션했습니다. 부품 형상의 4분의 1을 모델링했습니다. 또한, 형상 변경이 많기 때문에 ALE Adaptive 메시를 사용했습니다. 프로세스 마지막 단계에서 반력의 크기도 확인할 수 있습니다.