Notice FORGE-2Dimensions version 2011 1 Simulation FORGE 2011 2 DIMENSIONS Démonstration : Création du projet couronne.tsv 1.Créer la géométrie du lopin.

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1 notice FORGE-2Dimensions version 2011 1 Simulation FORGE 2011 2 DIMENSIONS Démonstration : Création du projet couronne.tsv 1.Créer la géométrie du lopin et des outils de première passe 2.Créer un projet et une première passe 3.Lancer la simulation 4.Analyser les résultats 5.Créer une deuxième passe 6.Lancer la simulation 7.Créer une troisième passe 8.Lancer la simulation 9.Créer une passe de découpe 10.Lancer la simulation

2 notice FORGE-2Dimensions version 2011 2 Simulation FORGE 2011 ARCHITECTURE D’UNE MISE EN DONNEE : Une gamme d’estampage est généralement constituée de plusieurs opérations : Opération préliminaire : chauffe du lopin (non simulée) Première opération : ébauche Deuxième opération : 2 e ébauche Troisième opération : finition Quatrième opération : découpe de la bavure. La modélisation d’une gamme d’estampage est appelée PROJET. Le projet contient plusieurs simulations, chacune décrivant une opération. Chaque simulation contient des objets : Un lopin qui sera déformé, Des outils généralement rigides Chaque objet est affecté de propriétés à définir

3 notice FORGE-2Dimensions version 2011 3 Simulation FORGE 2011 ARCHITECTURE D’UNE MISE EN DONNEE : PROJET : Simulation d’ébauche : Lopin Simulation Ebauche Matrice inférieure ébauche Matrice supérieure ébauche Simulation de finition : Ebauche Simulationpièce Matrice inférieure fini Matrice supérieure fini Simulation d’ébavurage Pièce Simulationpièce ébavurée Poinçon Découpe

4 notice FORGE-2Dimensions version 2011 4 Simulation FORGE 2011 2D PREPARATION DU TP LOCALISATION D’UNE MISE EN DONNEE : UN PROJET est entièrement contenu dans un répertoire qui sera créé automatiquement lors de la sauvegarde. Créer sur le disque élèves de votre poste votre répertoire de travail. Les fichiers représentant les géométries des pièces peuvent être sur votre disque Z ou sur un disque amovible Les fichiers de mise en donnée et de calcul doivent être obligatoirement dans un répertoire du poste. Mettre un nom sans espace ni caractère accentué ou exotique au répertoire et aux répertoires parents Le répertoire « mes documents « ne peut pas être utilisé (espace)

5 5 Tracer une demi-section de la pièce (lopin ou outil en plaçant l’axe de symétrie (x = 0) à gauche de la demi-section. Trois méthodes 1.Utiliser l’outil QCAD intégré à FORGE 2011 2.Dans SOLIDWORKS tracer une esquisse et la copier dans une mise en plan 3.Dans CATIA ou SOLIDWORKS tracer la pièce en trois dimensions et exporter la surface en format STL convertir de 3D vers 2D axi et exporter en format DXF ouvrir le fichier avec QCAD et repositionner le bord de la section (X=0) Simulation FORGE 2011 2 D axisymétrique Première étape : créer les géométries des objets du projet notice FORGE-2Dimensions version 2011

6 6 LANCEMENT DE FORGE Lancer FORGE par l’icône Lancer le préprocesseur Qcad CAO : PREMIERE METHODE : PREPARER LES GEOMETRIES 2D AVEC QCAD

7 7 PREPARER LES GEOMETRIES 2D AVEC QCAD Utiliser les icones de dessin notice FORGE-2Dimensions version 2011

8 8 PREPARER LES GEOMETRIES 2D AVEC QCAD Tracer des points Des droites Des arcs Des cercles Changer les coordonnées modifier Clic gauche sur les icones : notice FORGE-2Dimensions version 2011

9 9 TRACER DES LIGNES : CLIQUER SUR LES ICONES SUIVANTES : Tracer des droites Tracer une suite de droites par deux points Point par point Clic gauche pour chaque nouveau point Clic droit pour finir notice FORGE-2Dimensions version 2011

10 10 DEFINIR LES COORDONNEES DE CHAQUE DROITE : Deux clic droits pour revenir au menu initial Clic gauche sur l’équerre Clic gauche sur le tableau notice FORGE-2Dimensions version 2011

11 11 DEFINIR LES COORDONNEES DE CHAQUE DROITE : Clic gauche sur une ligne Puis changer ses coordonnées notice FORGE-2Dimensions version 2011

12 12 ETUDE AXISYMETRIQUE : DEMI-SECTION L’axe de symétrie doit être à gauche (X =0) : Origine du dessin Coordonnées de cette ligne notice FORGE-2Dimensions version 2011

13 13 AJOUTER DES ARRONDIS Clic droit puis clic gauche sur EDIT Clic gauche sur rayon notice FORGE-2Dimensions version 2011

14 14 AJOUTER DES ARRONDIS Choisir Le 1 er segment Le 2 e segment Le coté du rayon Définir le rayon Le type d’ajustement notice FORGE-2Dimensions version 2011

15 15 SAUVEGARDER SOUS FORMAT DXF notice FORGE-2Dimensions version 2011

16 16 CAO : DEUXIEME METHODE : PREPARER LES GEOMETRIES 2D AVEC SOLIDWORKS Lancer SOLIDWORKS Créer une nouvelle pièce et tracer l’esquisse de la demi-section de votre pièce sans cote ni axe Sélectionner et copier votre tracé Ouvrir une mise en plan sans fond de plan Coller votre tracé dans la feuille de mise en plan Relever la coordonnée X du bord gauche de votre tracé Décaler le tracé de –X pour que la demi-section débute à X = 0 Sauvegarder au format.DXF notice FORGE-2Dimensions version 2011

17 17 CAO :TROISIEME METHODE : PREPARER LES GEOMETRIES 3D AVEC SOLIDWORKS PUIS LES CONVERTIR EN 2D avec FORGE Créer votre pièce en 3D Sauvegarder la surface en format.stl Dans le projet FORGE 2011, ajouter une simulation 3D Objet unique

18 18 CAO :TROISIEME METHODE : PREPARER LES GEOMETRIES 3D AVEC SOLIDWORKS PUIS LES CONVERTIR EN 2D avec FORGE Remarque : On peut dessiner tous les objets séparément lopin et outils Puis créer un assemblage Puis sauvegarder la surface en format.stl Charger chaque objet séparément dans une simulation Les objets seront positionnés entre eux comme dans l’assemblage.

19 19 CONVERTIR LES GEOMETRIES 3D AVEC FORGE Dans la simulation 3D Objet unique Charger le fichier maillage.stl

20 20 Dans la simulation 3D Objet unique Dans propriétés paramètres de maillage Choisir maillage grossier

21 21 Créer un maillage STL Puis surfacique Puis volumique Sauvegarder le projet : un lopin.may est créé

22 22 Sélectionner la Simulation 2D, l’objet Charger le fichier créé en 3D.may ou.dou

23 23 Sélectionner créer Transfert 3D-2D Axe et centre

24 24 Nouvelle géométrie surfacique Vérifier que les points de l’axe du lopin sont bien sur l’axe Z (X=0)

25 notice FORGE-2Dimensions version 2011 25 LANCEMENT DE FORGE Lancer FORGE par l’icône Lancer le préprocesseur GLPRE Simulation FORGE 2011 Deuxième étape : créer la modélisation

26 notice FORGE-2Dimensions version 2011 26 Configurer le préprocesseur pour faciliter la navigation et gagner du temps pendant la mise en donnée Dans Outils, Options Choisir les répertoires de travail et de géométrie

27 notice FORGE-2Dimensions version 2011 27 Choisir le mode forging Définir le répertoire de calcul que vous avez créé double clic et open Définir le répertoire dans lequel vous avez logé vos géométries

28 notice FORGE-2Dimensions version 2011 28 Définir le nom du projet (couronne) Vérifier la localisation (votre répertoire local sur le poste) Faire OK avant d’insérer une simulation Pour ouvrir la fenêtre simulations CRÉER UN NOUVEAU PROJET ET INSERER DANS CE PROJET UNE SIMULATION Fichier Nouveau

29 notice FORGE-2Dimensions version 2011 29 Sélectionner template mode Sélectionner 2D seulement Sélectionner le modèle 2D forgeage à chaud.tst Définir le nom de la simulation (operation1) OK La fenêtre NOUVELLE SIMULATION s’ouvre

30 30 Visualisation de la structure du projet : Projet Simulations dans le projet Objets dans chaque simulation Propriétés de chaque objet ESPACE DE TRAVAIL : Les onglets permettent de choisir la zone de travail Projet Simulation objets propriétés Le nom et la description peuvent être modifiés notice FORGE-2Dimensions version 2011

31 31 Arborescence projet et simulations Onglet Projet : Le nom peut être modifié Le répertoire de stockage est figé Pour changer de répertoire, faire enregistrer sous

32 notice FORGE-2Dimensions version 2011 32 Nom de la simulation Peut être modifié Mode de calcul axi ou plan Onglet simulation : Le stockage des incrément calculés est indexé sur la hauteur de l’outil mobile Indiquer l’incrément de hauteur en mm Température ambiante Possibilité de représenter un fibrage Calcul des contraintes dans l’outillage Positionnement automatique des outils en contact avec le lopin

33 notice FORGE-2Dimensions version 2011 33 Le lopin est représenté par une feuille Ce n’est pas encore un objet maillé Onglet Objets : Lopin Charger le fichier de CAO lopin.dxf dans le répertoire de vos géométries Charger de la banque de données : Le fichier matériau du lopin Le fichier de frottement lopin-outil rigide Le fichier échange thermique (outil rigide) La pièce sera remaillée au cours du calcul Les replis seront détectés

34 notice FORGE-2Dimensions version 2011 34 Sélectionner l’outil inférieur Onglet Objets : Outils Charger le fichier de CAO ebauche-inf.dxf dans votre répertoire géométrie Modifier la température outil si nécessaire Inutile de charger les fichiers frottement et thermique (conditions de la pièce par défaut

35 notice FORGE-2Dimensions version 2011 35 Sélectionner l’outil supérieur Onglet Objets : Outils Charger le fichier de CAO ebauche-sup.dxf dans votre répertoire geometrie Modifier la température outil si nécessaire

36 notice FORGE-2Dimensions version 2011 36 Visualisation des objets Les trois objets apparaissent avec une face en gris (coté matière) Une face en couleur (coté extérieur) La couleur de l’objet est repérée à gauche Inverser l’orientation des surfaces du lopin et de l’outil supérieur avec l’icône inverser les normales Enfoncer l’icône Griser l’intérieur

37 notice FORGE-2Dimensions version 2011 37 Visualisation des objets Montrer ou cacher l’objet surface et maillage Surface maillage transparent nœuds Arêtes extérieures maillage visible Cacher les autres objets Changer la couleur de l’objet Choisir un axe d’orientation (+X, -X, +Y, -Y, +Z –Z) Changer la couleur du fond

38 notice FORGE-2Dimensions version 2011 38 Positionnement des outils Translation de l’outil supérieur de 120 mm vers le haut : Sélectionner l’objet outil supérieur Menu objet /transformer/ ou bouton Onglet translation Point 0, 0, 50Appliquer Sans fermer la fenêtre translation, sélectionner l’outil inférieur entrer -20 en ZAppliquer On peut aussi positionner le centre de gravité de l’objet

39 notice FORGE-2Dimensions version 2011 39 Positionnement des outils : autres mouvements Rotation autour d’un axe Dilatation isotrope ou anisotrope Transformer comme …

40 notice FORGE-2Dimensions version 2011 40 Ajustement des outils Sélectionner l’objet outil supérieur Menu objet/ajuster ou bouton Ajuster à l’objet lopin Vecteur ajustement 0, 0,-1 Appliquer Attention il ne faut pas d’intersection avant l’ajustement Sélectionner l’objet outil inférieur Menu objet/ajuster ou bouton Ajuster à l’objet lopin Vecteur ajustement 0, 0, 1 Appliquer

41 notice FORGE-2Dimensions version 2011 41 MESURE DES COORDONNEES ET DES DISTANCES Pour mesurer les coordonnées d’un nœud et la distance entre deux nœuds : Cliquer sur l’icône Maintenir enfoncée la touche CTRL Et cliquer sur deux points du lopin Affichage des coordonnées des deux points et des distances entre eux, DX, DY, DZ et distance Note : cet affichage peut s’inscrire Dans la fenètre translation

42 notice FORGE-2Dimensions version 2011 42 MAILLAGE DU LOPIN Commencer par un MAILLAGE SURFACIQUE On choisit d’abord la taille du maillage global Onglet Objets, Sélectionner le lopin Onglet propriétés Propriété paramètres de maillage Champ taille de maille Type de maillage Choisir grossier (taille 5 mm) Note : dans un calcul 3D, faire d’abord un maillage STL

43 notice FORGE-2Dimensions version 2011 43 MAILLAGE DU LOPIN MAILLAGE surfacique Cliquer sur le bouton Et attendre que le maillage soit créé Faire apparaître le maillage

44 notice FORGE-2Dimensions version 2011 44 MAILLAGE DU LOPIN MAILLAGE VOLUMIQUE Cliquer sur le bouton Et attendre que le maillage soit créé Faire apparaître le maillage Le lopin est maintenant représenté par un cube dans la structure du projet

45 notice FORGE-2Dimensions version 2011 45 MAILLAGE DU LOPIN MAILLAGE VOLUMIQUE Vérifier la qualité du maillage : Champ / facteur de forme surfacique Voir champ

46 notice FORGE-2Dimensions version 2011 46 PROPRIETES DU LOPIN Onglet propriétés Sélectionner conditions initiales /température Onglet constante entrer la valeur 1100°

47 notice FORGE-2Dimensions version 2011 47 PROPRIETES DES OUTILS Si elles sont identiques pour tous les outils elles sont définies dans les propriétés du lopin Si elles sont différentes elles sont définies sur chaque outil Onglet objet sélectionner l’outil Onglet propriétés Charger le fichier de frottement Charger le fichier échanges thermiques Pour l’outil mobile : Sélectionner définition presse Charger le fichier presse_hydraulique

48 notice FORGE-2Dimensions version 2011 48 PROPRIETES DE LA PRESSE Choisir la hauteur initiale (écart entre les outils) la hauteur finale, Choisir la direction -Z La vitesse du coulisseau Le temps de transfert four-presse

49 notice FORGE-2Dimensions version 2011 49 VERIFIER LES DEPLACEMENTS OUTIL Menu / simulation Prévisualiser les déplacements

50 notice FORGE-2Dimensions version 2011 50 FichierEnregistrer (Ne pas enregistrer sous) Le répertoire.tsv contenant tous les fichiers du projet est créé Si des messages d’erreurs apparaissent continuer la sauvegarde puis corriger ou compléter la modélisation et resauvegarder Simulation FORGE 2011 Troisième étape : sauvegarder la modélisation et lancer le premier calcul

51 notice FORGE-2Dimensions version 2011 51 SAUVEGARDE DU PROJET Sauver le fichier de données

52 notice FORGE-2Dimensions version 2011 52 SAUVEGARDE DU PROJET Fichier / enregistrer Sauver le fichier de données Le répertoire de calcul roue.tsv est créé (nom du projet) Il contient un répertoire pour la simulation roue Ce répertoire contient tous les fichiers de données Géométrie Outils, maillage lopin, frottement, matériaux thermique. Et un répertoire Analysis pour les résultats de calcul

53 notice FORGE-2Dimensions version 2011 53 LANCEMENT DE LA PREMIERE SIMULATION Reprendre le lanceur Afficher le projet courant couronne.tpf dans la fenêtre projet courant

54 notice FORGE-2Dimensions version 2011 54 Cliquer sur calcul Ouvrir la configuration du compte Entrer votre mot de passe. Cette opération est à faire une fois en début de session

55 notice FORGE-2Dimensions version 2011 55 LANCEMENT DE LA PREMIERE SIMULATION La ou les simulations existant dans le projet s’affichent Clic droit sur la simulation Clic sur lancement rapide Le calcul est lancé on peut aussi : Arrêter le calcul Supprimer tous les résultats d’un calcul Examiner les résultats avec Glview Connaitre le temps de calcul restant avec info-calcul

56 notice FORGE-2Dimensions version 2011 56 Une fenêtre alphanumérique s’affiche et montre le déroulement du calcul. Réduire cette fenêtre

57 notice FORGE-2Dimensions version 2011 57 Ouvrir le postprocesseur GLVIEW Ou clic droit sur opération 1 et Glview Simulation FORGE 2011 Quatrième étape : analyser la modélisation Inutile d’attendre la fin du calcul

58 notice FORGE-2Dimensions version 2011 58 ANALYSE DE LA PREMIERE SIMULATION Ouvrir le fichier d’analyse Ouvrir le fichier couronne.don, En fin de calcul, un fichier de maillage représentant la pièce formée apparait

59 notice FORGE-2Dimensions version 2011 59 ANALYSE DE LA PREMIERE SIMULATION Changer la couleur de fond Simulation Espace de travail Choisir vue Fond d’écran blanc

60 notice FORGE-2Dimensions version 2011 60 ANALYSE DE LA PREMIERE SIMULATION Visualiser les résultats Simulation curseur Incrément Onglets résultat

61 notice FORGE-2Dimensions version 2011 61 Onglet espace de travail Pour avoir une vue 3D d’une coupe : Cliquer sur cas / cas 1 Onglet symétrie Cocher activer choisir le nombre de répétitions 23+1=24/48 de pièce

62 notice FORGE-2Dimensions version 2011 62 Onglet resultats Onglet Resultats Choisir l’increment Scalaires Résultats pièce Choisir la valeur à afficher

63 notice FORGE-2Dimensions version 2011 63 Onglet resultats Choisir un objet Le rendre visible ou caché Afficher ou non le maillage Etc…

64 notice FORGE-2Dimensions version 2011 64 Menu courbe Menu graphe Charger un résultat Nouveau graphe à partir d’un fichier VTF Répertoire results Outil superieur.vtf Une courbe s’affiche Choisir les valeurs en X Et en Y

65 notice FORGE-2Dimensions version 2011 65 POUR RELANCER LA SIMULATION APRES MODIFICATION Supprimer tous les fichiers résultats Dans le lanceur Calcul Gestionnaire de fichiers Ou clic droit sur la simulation Supprimer tous les résultats Simulation FORGE 2011 Cinquième étape : relancer la modélisation après modification Relancer la simulation par le gestionnaire de calculs

66 notice FORGE-2Dimensions version 2011 66 AJOUTER UNE NOUVELLE SIMULATION 2eme passe 3eme passe Découpe Simulation FORGE 2011 Sixième étape : Ajouter une nouvelle simulation

67 notice FORGE-2Dimensions version 2011 67 AJOUT D’UNE NOUVELLE SIMULATION (2 e passe) Rouvrir le projet à la fin du calcul Ajouter une 2 e passe : Copier la première simulation puis changer les outils et prendre la pièce de fin de première passe : Cliquer sur l’onglet simulation Clic droit sur la simulation roue copier Clic droit sur le projet roue Coller à la fin Une simulation roue 1 apparaît Sélectionner et renommer en finition

68 notice FORGE-2Dimensions version 2011 68 REMPLACER LE LOPIN PAR LA PIECE PREFORMEE Onglet Objets Sélectionner le lopin Remplacer le fichier de maillage lopin.may Par end_computation.may Du répertoire roue Mêmes actions pour les deux outils Prendre les fichiers matrice-inf-fini.dxf et matrice-sup-fini.dxf dans le répertoire geometrie Ensuite caler les outils sur la préforme Modifier les paramètres presse Modifier les boites de maillage Sauvegarder le projet Placez le répertoire courant dans le répertoire finition Lancer le calcul

69 notice FORGE-2Dimensions version 2011 69 AJOUT D’UNE SIMULATION DE DECOUPAGE Pour avoir rupture du matériau, il faut mettre en place un critère d’endommagement Cocher rupture Fichier Lathan et Cocroft Valeur critique 0,5 ou +

70 notice FORGE-2Dimensions version 2011 70 Analyse des contraintes dans les outillages Recharger le projet Sélectionner Simulation ajouter … Nouvelle simulation Ajouter le modèle Analyse_contraintes_dans_les_outils.tst

71 notice FORGE-2Dimensions version 2011 71 Géométrie de l’outil élastique Sélectionner onglet outils OutilAnlayseContraintes Fichier de maillage Dans le dossier Analysis/ResultsDatabase/… Le fichier outil_inferieur.dou

72 notice FORGE-2Dimensions version 2011 72 Fichier de chargement En faisant un clic droit sur OutilAnalyseContraintes Charger le fichier d’outil rigide, le fichier du lopin moyeu.tsv\Analysis\ResultDataBase\2_2D_Forgeage_à_ chaud_1\results

73 notice FORGE-2Dimensions version 2011 73 Maillage de l’outil élastique Sélectionner Propriétés/paramètres de maillage Définir une boite rectangulaire avec une maille de 3mm Le reste est maillé avec une taille de 5 mm Remailler en surface Remailler en volume Vérifier le facteur de forme volumique (mini 0,15)

74 notice FORGE-2Dimensions version 2011 74 Définition des propriétés de l’outil élastique Onglet objet Objet outil élastique Charger le Fichier matériau froid/pure_élastique.tmf Créer et importer un outil support Charger la géométrie supportdie.dou Charger le fichier de frottement fort.tff Vérifier l’orientation des normales avec Elles doivent pointer vers -Z Ajuster l’outil support sur l’outil élastique avec

75 notice FORGE-2Dimensions version 2011 75 Lancer la simulation de détermination des contraintes élastiques Enregistrer le projet Lancer la simulation Examiner les résultats

76 notice FORGE-2Dimensions version 2011 76 Créer un fibrage Ajouter un outil 2D_Marquage

77 notice FORGE-2Dimensions version 2011 77 Créer un fibrage outil 2D_Marquage outil créer un maillage initial Fichier de marquage obtenu

78 notice FORGE-2Dimensions version 2011 78 Charger et analyser le fichier de marquage dans GLview