Заказчик: ООО «АРТПРОМ» . Компания занимается разработкой и изготовлением оснастки для конвейеров крупных автопроизводителей, а также штампов и пресс-форм.
Прочностные расчеты необходимы для определения запаса прочности изделия. Расчет производится на основании твердотельной 3D модели методом конечных элементов.
Компания-заказчик занимается разработкой и изготовлением механической стяжки пружин для автомобилей на заводе Фольксваген (Volkswagen Group Rus) в Калуге. Стяжка используется для сжатия и последующей установки пружин на заднюю ось автомобиля, она должна быть максимально легкой и в тоже время не разрушаться при действующей нагрузке и большом количестве циклов. Перед нашей компанией стояла задача произвести расчет на прочность приспособления для стяжки для подтверждения его работоспособности перед конечным заказчиком. И если запас прочности будет недостаточным — выдать рекомендации по его повышению.
Основание для расчета — 3D модель, предоставленная заказчиком, материал, из которого изготавливается приспособление, нагрузки, которые приложены в процессе работы.
Первые расчеты показывают, что в конструкции есть слабые места, у которых запас прочности недостаточен. У нас есть два варианта: усилить конструкцию или подобрать другой материал.
У завода Фольксваген есть требования к максимальному весу конструкции, поэтому в изменениях конструкции мы очень ограничены. Но и в выборе материала мы ограничены, потому что применение слишком дорогого металла (например, такого как титан) чересчур удорожает изготовление приспособления.
Приходится лавировать между этими двумя ограничивающими параметрами.
После нескольких этапов изменения конструкции и пробы различных материалов останавливаемся на усилении приспособления в районе направляющих и выборе в качестве материала – дюралюминия повышенной прочности Д16.
Проводим расчеты методом конечных элементов по всем параметрам.
Сами расчеты делятся на два вида. Расчет на прочность: определяем не разрушится ли приспособление от максимальных нагрузок при сжатии пружин. Расчет на усталость: определяем максимальное количество циклов, которое выдержит устройство.
По результатам расчетов оформляются два отчета, в которых подробно описаны все приложенные нагрузки, запасы прочности и усталости, описаны слабые места.
