(完整版)冲孔落料压弯复合模设计_毕业设计.doc

1、安徽建筑工业学院毕业设计(论文)专业机械设计制造及其自动化班级08机械 (1)班学生学号课题落料冲孔压弯复合模设计指导教师雷2012 年4月1 日摘要本设计说明书中概括了模具市场的发展趋势及冲压技术的概念和发展方向，主要是冲孔、落料、压弯复合模具的详细设计过程，包括工艺方案的确定，模具刃口尺寸的计算，以及压力机校核等。此次设计的零件采用冲压生产时是必要的，由于零件的尺寸、结构、产量限制最好采用复合模生产，还采用弹性卸料装置。关键词 ：冲模；复合模；排样。Abstract:This brochure outlines the design mold ,the development of the

2、 market trends and the concept of stamping technology for the future, is punching, blanking, bending composite mold design process in detail, including the process of determining program, mold edge size, the presses, etc., as well as check. The design of the parts used when stamping is necessary,due

3、 to the size of components,structure, production-limiting compound die using the best production, but also adopt a flexible discharge device.Keywords: Stamping mold; compound die;black lay第1章绪论1.1 模具在工业生产中的重要地位模具是工业产品使用的重要工艺装备，它以其自身的特殊形状通过一定的方式使原材料成型。现代工业生产中，由于模具的加工效率高，互换性好，节省原材料。生产成本低。所以得到广泛应用。模具技术

4、已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益。模具是效益放大器，用模具生产的产品的价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。在美国模具被称为点铁成金的磁力工业，德国则认为其是所有工业中的关键工业；日本认为模具是促进社会繁荣富裕的动力。模具工业在我国已经成为国民经济发展的重要基础工业之一。国民经济五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑都要求模具工业的发展与之相适应，都需要大量模具，特别是汽车、电动机、电器、家电和通信等类产品中 60% 80%的零部件要依靠模具成型。1.2 现代模具工业的发展方向模具的出现可以追溯到几千年前的陶器和青铜

5、器铸造，但其大规模使用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。 19 世纪，随着军火工业（枪炮的弹壳）、钟表工业、无线电工业的发展， 冲模得到广泛使用。 第二次世界大战后，随着世界经济的飞速发展，它又成了大量生产家用电器、汽车、电子仪器、照相机、钟表等零件的最佳方式。从世界范围看，当时美国的冲压技术走在最前列一一许多模具先进技术，如简易模具、高效率模具、高寿命模具和冲压自动化技术，大多起源于美国；而瑞士的精冲、德国的冷挤压技术、前苏联对塑性加工的研究也处于世界先进行列。20 世纪 50年代，模具行业工作重点是根据订户的要求， 制作能满足产品要求的模具。模具设计多凭经验，参考已有图纸和感性认识，对所

6、设计模具零件的机能缺乏真实了解。从 1955 年到 1965 年，是压力加工的探索和开发时代一对模具主要零部件的机能和受力状态进行了数学分析，对金属塑性加工工艺及原理也进行了深入探讨 （如对薄板成形性能的探讨） ，并把这些知识不断应用于实际，使得冲压技术在各方面有了飞跃的发展。其结果是归纳出模具设计原则，并使得压力机械、冲压材料、加工方法、模具结构、模具材料、模具制造方法、 自动化装置等领域面貌一新，并向实用化的方向推进，从而使冲压加工从仅能生产优良产品的第一阶段，进入 20 世纪 70 年代向高速化、自动化、精密化、安全化发展的第二阶段。在这个过程中不断涌现各种高效率、高寿命、高精度的多功能

7、自动模具。1.3 模具发展趋势一、充分运用IT 技术发展模具设计、制造。用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了模具的发展。外形车身和发动机是汽车的两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，其技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。车身模具设计和制造约占汽车开发周期三之二的时间、成为汽车换型的主要制约因素。目前，世界上汽车的改型换代般约需48 个月，而美国仅需30 个月，这车要得益于在模具业中应用了CADCAECAM技术和三维实体汽年覆盖件模具结构设计软件。另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体、实现了异地设计和异地制造。 同时，虚拟制造

8、等 IT 技术的应用，也将推动模具工业的发展。二、缩短金属成形模具的试模时间。当前，主要发展液压高速试验压力机和拉伸机械压力机，特别是在机械压力机上的模具试验时间可减少 80%、具有巨大的节省潜力。这种试模机械压力机的发展趋势是采用多连杆拉伸压力机， 它配备数控液压拉伸垫，具有参数设置和状态记忆功能。三、车身制造中的级进冲模发展迅速。在自动冲床上用级进冲裁模或组合冲模加工转子、定子板，或者应用于插接件作业，都是众所周知的冲压技术，近些年来，级进组合冲裁模在车身制造中开始得到越来越广泛的应用，用级进模直接把卷材加工为成型零件和拉伸件。加工的零件也越来越大，省去了用多工位压力机和成套模具生产所必需

9、串接的板材剪切、涂油、板坯运输等后续工序。级进组合冲模已在美国汽车工业中普遍应用，其优点是生产率高，模具成本低，不需要板料剪切，与多工位压力机上使用的阶梯模相比，节约 30%。但是级进组合冲模技术的应用受拉伸深度、导向和传输的带材边缘材料表面硬化的限制，主要用于拉伸深度比较浅的简单零件，因此不能完全替代多工位压力机，绝大多数零件应优生考虑在多工位压力机上加工。第 2 章弯曲变形过程及变形特点2.1 弯曲变形的过程及变形特点2.1.1 弯曲变形过程弯曲变形过程：如图1-1 所示 V 形件的弯曲，随着凸模进入凹模深度的增大，凹模与板料的接触处位置发生变化，支点B 沿凹模斜面不断下移，弯曲力臂l逐渐

10、减小，接近行程终了，弯曲半径 r 继续减小，而直边部分反而向凹模方向变形，直至板料与凸、凹模完全贴合。1-2 板料弯曲变形特点通过网格试验观察弯曲变形特点（如图1-1 ）。图 2-1v 型零件弯曲变形过程图 2-2 弯曲前后坐标网络的变化1. 弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。2. 弯曲变形区存在应变中性层应变中型层是指在变形前后金属纤维的长度没有发生改变的那一层金属纤维。3. 变形区材料厚度变薄的现象变形程度愈大，变薄现象愈严重。4. 变形区横断面的变形变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。主要影响因素为板料的相对宽度。tb>3(宽板 )

11、横断面几乎不变；tb<3(窄板 )断面变成了内宽外窄的扇形。2.2 弯曲变形区的应力和应变板料在塑性弯曲时 , 变形区内的应力应变状态取决于弯曲毛坯的想对宽度 以及弯曲变形程度。窄板弯曲的应力状态是平面的，应变状态是立体的。宽板弯曲的应力状态是立体的，应变状态是平面的。图 2-3 弯曲应力第 3 章工艺及方案分析3.1工艺分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。因此，冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲裁的工艺要求，对冲裁件质量、模具寿命和生产率有很大影响。冲裁件应满足如下要求：(1) 冲裁件形状冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用。(2)

12、冲裁件内形及外形的转角冲裁件内形及外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。圆角半径 R 的最小值，参照表 3-1选取。表 3-1冲裁件最小圆角半径R（ t 料厚）冲裁件类型黄铜、铝合金钢软钢备注落料90°0.18t0.35t0.25t 0.25mm90°0.35t0.70t0.50t 0.50mm冲孔90°0.20t0.45t0.30t 0.30mm90°0.40t0.90t0.60t 0.60mm(3) 冲裁件上凸出的悬臂和凹槽尽量避免冲裁件上的凸出悬臂和凹槽，悬臂和凹槽宽度也不宜过小

13、。(4) 冲裁件的最小孔径冲件孔径太小时，凸模容易折断。冲孔的最小尺寸取决于材料的机械性能、孔的形状及模具结构。如果对冲头采用导向套保护，则可以提高冲头的稳定性，最小冲孔尺寸还可以减小，见表3-2 。表 3-2冲裁件最小孔径材料种类冲头无保护套冲头有保护套圆孔直径矩形孔最小边长圆孔直径矩形孔最小边长硬钢（ 1.3-1.5 ） t(1.2-1.35)t0.5t0.4t软钢及黄铜 (0.9-1.0)t(0.8-0.9)t0.35t0.3t铝、布胶板、纸0.8t0.7t0.3t0.28t胶（ 5）孔边距与孔间距为避免工件变形和保证模具强度，孔边距和孔间距不能过小否则会产生孔间材料扭曲，或者使边缘变形

14、。一般不小于 1.5t 。图 3.1此汽车钣金件为汽车连接定位零件，生产批量较大，采用厚2mm的碳素钢 Q235A钢板制成，其外形图如图3.1 所示。用一副磨具同时完成落料冲孔压弯三道工序。该冲压件为冲孔、落料、弯曲的复合件，形状较为简单且对称，尺寸精度要求不高，材料 Q235A冲压性能较好，零件弯曲直边为18mm（计算： 20-r=20-3=18 ），大于资料要求的 2t=2x2mm=4mm，故弯曲工艺性较好；而各孔与零件外形边缘的距离均大于复合模中凸凹模的最小壁厚 4.9mm要求，因此，冲孔及落料复合时，凸凹模的强度足够。加之零件弯曲直边有 18mm，在模具上设置活动凸模结构也较易实现。综

15、合上述分析，可选用冲孔、落料、弯曲复合模。有以下两种不同的工艺方案：（ 1）先落料，然后冲孔和弯曲在同一工步。（ 2）落料、冲孔为同一工步首先完成，然后进行弯曲。采用方案（ 1）加工工件，不易保证长度尺寸的精度要求，而且易使内孔冲头磨磨降低模具寿命。经分析、比较，确定采用方案（ 2），即设计一套冲孔落料弯曲复合模，该模具划分两个工步完成上述三道工序，在压力机上一次性实现零件的加工成形。3.2工艺方案的确定3.2.1方案的拟定及分析比较1) 先落料 , 再钻孔 , 后钳工压弯 , 只需 1 副落料模、 2 副夹具可以完成 , 其优点是模具简单 , 易制造 , 冲床占用少 , 但零件 2 孔的孔径

16、大小与位置要求难以保证,且生产效率低 ,只适合小批量试制。2) 先落料 , 后冲孔 , 最后压弯 , 用 3 副简单模完成 , 其优点是模具简单 , 易制造 , 冲件质量好 , 但冲床占用相对较多 , 生产工序多 , 生产效率低 , 不适合大批量生产。3) 落料、冲孔、压弯一次成形完成 , 采用 1 副复合模完成 , 其优点是冲件质量好 , 冲床占用少 , 生产效率高 , 只是模具相对复杂 , 适合冲件的大批量生产。3.2.2方案的确定由 3.2.1 的方案拟定及分析比较，汽车钣金件要求大量生产，结合生产实际，为了提高生产效率及保证工件的精度和质量，选择第三种方案最为合理。落料、冲孔、压弯一次

17、成型，采用1 副复合模具完成加工。先进行落料，再冲孔，最后完成压弯工序。为了能够实现一次成型，决定利用双斜锲及滑块机构来实现。第 4 章进行必要的工艺计算4.1排样4.1.1排样的方式冲裁件在板、条等材料上的布置方法称为排样。排样的合理与否，影响到材料的经济利用率，还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作安全与安全等。因此，排样是冲裁工艺与模具设计中的一项很重要的工作。冲压件大批量生产成本中，毛坯材料费用占 60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料。衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。其计算公式如下：一个进距内的材料利用率为：4-1式中 A 冲裁件的面积（包括冲出的小孔在内）（

18、）；n个进距内冲件数目；B条料宽度（ mm） ;（ 1）冲孔 10 孔时，由表 4-4 查出凸、凹制造公差 T =0.02mm A =0.02mm校核： T + A =0.04< Zmax - Zmin又表 4-2 查出： =0.75因此，冲孔部分：dT( dmin)0T(100.750.15)00.0210.11300.02 ( mm)d A(dTZmin )0T(10.113 0.24)00.0210.25300.02 (mm)表 4-4冲裁模双面间隙值 ZT8,45A2，青铜08，紫铜软铝厚度 mmZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.50.050.1

19、00.00.070.030.050.020.030.80.120.150.100.160.050.070.030.051.00.160.200.120.160.080.120.040.061.20.220.260.160.200.110.150.060.081.50.370.420.280.320.180.240.090.131.80.370.420.280.320.180.240.090.132.00.420.480.330.390.210.270.100.142.50.530.590.430.490.280.340.150.20表 4-5规则形状（圆形、方形）冲裁凸模、凹模的制造偏差mm基

20、本尺寸凸模偏差凹模偏差 180.0200.020>18-300.0200.025>30-800.0200.030>80-1600.0250.0350.0300.0400.0300.0450.0350.0500.0400.0605000.0500.070（ 2）落料部分：落料圆角 R8采用自由公差，取 IT7 。查表 4-5 ：直径为 16mm =0.02mm =0.02mmDA(Dmax) 0DT(D AZmin ) 0AT(160.750.18)00.0215.15.86500.02 (mm)(15.8650.42)00.0215.44500.02 (mm)（ 3）孔中心距

21、LdL140 10.4 40.05(mm)88第 5 章 弯曲模工作部分的设计计算5.1凸、凹模的圆角半径1. 弯曲凸模的圆角半径取凸模圆角半径等于弯曲件的弯曲半径r=3mm。，选择合理， 取 r=3mm。2. 弯曲凹模的圆角半径弯曲凹模的圆角半径不能过小，否则弯矩的力臂减小，毛坯沿凹模圆角滚进时阻力增大，从而增加弯曲力，并使毛坯表面擦伤。对称压弯件两边的凹模圆角半径应一致，否则压弯时毛坯产生偏移。生产中，按材料的厚度决定凹模圆角半径：5-1rA(36)t(36)2(612)mm，取。5.2 凹模深度弯曲件边长 L=20mm，弯曲件边长较大，且对零件的平直度要求不高，可以查表 5-1 取凹模深

22、度。表 5-1弯曲件凹模深度L（ mm）弯曲件边长 L（ mm）材料厚度 t （mm）<11-2>2-4<5015202550-75202530253035303540由 t=2mm，查表 5-1 得弯曲件凹模深度 =20mm. 5.3 凸凹模间隙对于 V 形件，凸凹模之间的间隙是由调节压力机的装模高度来控制的。对于 U 形弯曲件，凸凹模之间的间隙值对弯曲件的回弹、表面质量和弯曲力均有很大的影响。间隙过大，回弹增大，工件的误差增大；间隙过小，则会使零件边部壁厚减薄，同时会降低凹模寿命。凸凹模的单边间隙 C 一般可按下式计算：5-2式中： C- 弯曲模凸凹模的单边间隙t-材料的

23、厚度基本尺寸- 材料厚度上偏差K-间隙系数，可查表5-2.表 5-2 U 形弯曲件的间隙系数弯曲件高材料厚度t （mm）度 H（ mm）bH<2bH>2<0.50.6-22.1-4<0.50.6-22.1-4<500.050.050.040.100.100.0850-750.050.050.040.100.100.0875-1000.070.070.040.150.100.080.100.070.050.200.150.100.100.070.050.200.150.10第 6 章 模具总体设计及主要零部件设计6.1模具装配草图6.2模架模架包括上模座 , 下模座

24、 , 导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在模架上。 选模架结构时要根据工件的受力变形特点，坯件定位，出件方式，材料送进方向 , 导柱受力状态 , 操作是否方便等方面进行综合考虑。选模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度上及宽度上都应比凹模大 3040 。模板厚度一般等于凹模厚度的 11.5 倍。选择模架时还要注意到模架与压力机的安装关系。冲压模具的闭合高度应大于压力机的最小安装高度，小于压力机的最大装模高度。根据上面的设计和计算，并考虑经济性，选用后侧导柱模架。其结构如下图所示：（ 1）导柱的选择导柱的选择：导柱A16h5x200 GBT2861.1-90.（ 2）导套的选择导套的选

25、择：导套 A16H6x60x18 GBT2861.6-90 6.3 卸料与出件装置卸料与出件装置的作用是当冲模完成冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作能继续工作。通常，把冲件或废料从凸模上卸下称为卸料，把冲件或废料从凹模中卸下称为出件。弹性卸料装置具有卸料和压料双重作用，多用于冲制薄料，使工件平面度提高。故采用弹性卸料装置。6.4 模柄模柄的作用是把上模固定在压力机的滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心。中小型模具一般都是通过模柄与压力机的滑块相连接。模柄几种结构形式有 : 带凸缘的模柄，主要用于大型模具或上模中开设推板孔的中小型模具 ; 压入式模柄，主要用于上模座较

26、厚而又没有开设推板孔或上模具比较重合的场合; 旋入式模柄，主要用于中小型有导柱的模具选择模柄时，应先根据模具大小、上模结构、模架类型及精度等确定模具的结构类型。再根据压力机滑块上模柄孔的尺寸确定模柄的尺寸规格，一般来说模柄直径应与模柄孔直径相等，模柄长度应比模柄孔深度小5-10mm。6.5 螺钉和销钉冲模中用到的紧固件主要是螺钉和销钉，其中螺钉起联接固定作用，销钉起定位作用。螺钉和销钉和销钉都是标准件。冲模中广泛使用的螺钉是内六角螺钉，紧固牢靠，螺钉头不外露，且模具外形美观。销钉常用圆柱销。模具设计时，螺钉和销钉的选用应注意：（ 1）同一组合螺钉不少于 3 个，沿被联接件的外缘均匀分布。（ 2

27、）螺钉规格按下表选用表 5-1 螺钉规格的选用凹模厚度 mm螺钉规格凹模厚度螺钉规格凹模厚度螺钉规格mmmm13M4、M5>19-25M6、 M8>32M10、 M12>13-19M5、M6>25-32M8、 M10（ 3）各被联接件的销孔应配合加工，以保证精度6.6 出件装置的选择出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。装在上模内的出件装置称为推件装置，装在下模内的称为顶件装置1. 推件装置推件装置有刚性推件装置和弹性推件装置两种。（ 1）刚性装置利用压力机滑块上的打料机构来完成推件工作。刚性装置推件力打、工作可靠，所以应用广泛。（ 2）弹性推件装置利用安装在上模内的

28、弹性元件的弹力来给推件块一个力，弹性元件多采用弹簧和橡胶。弹性元件可安装在推件板上，也可安装在推件块上。弹性推件装置主要适用于板料较薄且平直度要求较高的冲件。2. 顶件装置顶件装置的作用是是从凹模内卸下冲件或废料。装在上模内的出件装置称为推件装置，装在下模内的称为顶件装置。所设计模具采用顶件装置。 顶件装置一般是弹性的。 弹性顶件装置的顶件力容易调整，工作可靠，冲件平直度较高，但冲件也易嵌入边料。2、顶件块与凸凹模的配合（ 1）冲裁件的内形尺寸较小、外形尺寸较简单时，顶件块外形与凹模之间采用间隙配合 H8f8，顶件块内孔与凸模采用非配合工序（外导向） 。（ 2）冲裁件内形尺寸较大，外形尺寸相对

29、复杂时，顶件块内形与凸模之间用间隙 H8f8 ，外形与凹模则为非配合关系（内导向） 。6.7定位零件的选用定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。定位零件的结构形式有很多，用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、导正销和侧刃等，用于对工序件进行定位的定位零件有定位销和定位板等。1、挡料销的选择挡料销主要用于定位， 保证条料有准确的送料步距。 根据工作特点及作用，挡料销可分为固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。（ 1）固定挡料销固定挡料销一般固定的位于下模的凹模上，设计时要注意凹模壁的强度。其国家标准可参见新编实用冲压模具设计手册表10-16 。6

30、.8凸模、凹模、凸凹模、弯曲模设计6.8.1凸模凸模的形式一般有两种：直通式凸模和台阶式凸模。1) 直通式凸模直通式凸模，其工作部分尺寸和固定部分尺寸做成一样。这种凸模可以采用成型磨削、线切割等方法进行加工，加工容易，但固定板型孔的加工比较复杂。这种凸模的固定端应当进行淬火，淬火长度应为全长的13，另一端处于软状态，便于与固定板联接，直通式凸模常用于非圆形断面的的凸模。2）台阶式凸模台阶式凸模，其工作部分与固定部分的形状与尺寸不同。固定部分多做成圆形或矩形，这时凸模固定板的型孔为标准孔，加工容易。工作部分可采用车削、磨削或仿形铣加工，最后用钳工精修，加工较困难，但精度较高。对于圆形凸模，广泛采

31、用这种台阶式凸模结构。由以上分析可知对于该复合模具的冲压凸模采用台直通凸模结构。结构如下图所示：（ 2）凸模长度凸模的结构尺寸应该根据模具的具体结构来确定，同时还要考虑凸模的修模量及固定板与卸料版之间的安全距离等因素。该凸模采用弹性卸料，凸模长度可按下式计算：6-1式中L凸模长度， mm；with Transformation.8.1. Creating a New ProblemCreate a directory called Transform, change to that directory.Change theProblem ID to Transform. Click on th

32、e Pre-Processor button and enter the Pre-Processor to define your simulation data.8.2. Loading the Material PropertiesGo to the File option in the menu bar and load in the keyword file, MAT_TTT.KEY. This will provide you with all the material properties for the next three labs.8.3. Setting Simulatio

33、n ControlsClick on the Simulation Control icon in the Controls window. Set the following parameters:1) Change the Operation Name toHeating.2) Change the units to SI.3) Change the object geometry to Plane Strain4) Turn on Deformation, Transformation and Heat Transfer.5) Click on the Stopping Steps co

34、ntrols button and change the number of steps to 2000.6) The step increment to save should be set to 10.7) The PDIE(1) value should be set to 1.8) Stepping should be performed by Time (DTMAX) and a rate of 2 seconds per step.9) Click on the Stopping Controls Tab.10) TMAX should be set to 3600 seconds

35、.11) Click on the Step Controls Tab.12)Now click on the Advanced Step Controlsto modify thestepping criteria of the simulation. Change the temperaturechange per step to 5C and the Temperature change time stepto a range of 2 s and20 s.13)The Step Definition should be changed to“ temperaturebased” by

36、selecting the Temp option in the radio button.14) Press Ok in the Advanced Step Controls window, press Ok in the Stopping and Step Controls window.15) Click on the Processing Conditions button in the SimulationsControlswindow and set the Environment temperature to 850 C.16) Set the value of the Conv

37、ection Coefficient to 0.1 N(s*mm*C).17) Press Ok in the Processing Conditions window and press Ok in theSimulation Controls window.Question: What is“ temperature based” stepping?This is a method by which the time step size is determined by using the calculated temperature gradient from the previous

38、step to estimate a user defined maximum temperature change. The parameters that need to be set are the desired maximum temperature change, the largest allowable time step size and the smallest allowable time step size. Also, the Step Definition needs to bechanged to Temp in order that the first step

39、 of the simulation DTMAX iscalculated while the rest of steps are determined from the temperature field.8.4. Creating New ObjectsObject #1:At this point, the user will insert all the objects required for this simulation.1) Click on the Objects button in the Control window.We need to load the work pi

40、ece geometry and create a mesh forit.2) Change the Object name toGear Tooth.3) Click on the Geometry button in the Objects window and loadtheIGES file TOOTH.IGS.4)After the gear tooth loaded reverse the geometry to make it counter-clockwise.5) Click on the Check Geometry button to ensure that the ge

41、ometryislegal.6) Click Ok in the Geometry window.7) After this, click on the Mesh icon in the Objects window.Set the number of mesh elements to 500 and adjust the weighting factor for the meshing suchthat boundary curvature elements 3.8) Generate the mesh for the gear tooth and press Ok.9) Set the M

42、aterial type Elastic-Plastic.10) Click on the Boundary Conditions icon and set the verticalvelocityto zero for the bottom section. (Figure 8.1).11) Click on the thermal tab in the Boundary Conditions window tosetthe .13) Press Ok when finished when applying these boundaryconditions.14) Click on the

43、Material icon to bring up the Material Selection window. This is the window in which the material type isselectedfor a particular object.15) Click on the AISI-1045, COLD selection and press Ok.At this point the temperature and the phase composition of the object needs to be defined.Figure 8.1: Gear

44、tooth section with velocity boundary conditions.At this point the temperature and the phase composition of the objectneedsto be defined.Question: What are weighting factors and why are theynecessary?Weighting factors are variables that one can assign in order toemphasize or deemphasize the density o

45、f the mesh based on object parameters. By increasing the weighting factor for boundary curvature, the mesh generator will tend to place more elements in regions where the boundary of the object has higher curvature.Figure 8.2: Gear tooth section with the Default icon and set the Temperature to 20 C

46、and the Atompercent (weight percent) to 0.14.At this time the user will initialize the phase composition of theobject.17) Click on the Objects Tabs, then click on the Elements Data Iconand clickon the Transformation Tab to see where the composition of theobjectmaterial is defined. (Figure 8.3)Figure

47、 8.3 Element windows with Transformation dataThis window specifies several values in for the object phase composition. Thevalue, VOLFC, is the volume fraction of a specific phase in the object. The sum of the volume fraction values for all the phases at any time must be equal to unity. The user can

48、initialize the object to be pure binate at the beginning of the simulation by clicking on the VOLFC value for the Binate phase and thenclicking on the Initialize Values icon directly to the left. Click on theBinatebox to make it the active box and click on the Initialize button (I) next to thetable. Set the value to 1 and click on the Ok button. Initialize theVOLFSvariable for Binate to be unity as well, following the same procedure.TheVOLFS variable specifies the