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自由锻模拟 QForm

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自由锻用于大型和关键产品,这些产品由于变形载荷大或尺寸过大而无法通过基本锻造工艺锻造。自由锻工艺用于生产单个的、小批量的模具毛坯、进行环轧轧制的环坯、船用发动机曲轴毛坯以及其他需要锻件特性和耐久性的大型零件。带平砧的自由锻有时用作进一步锻造的预成形操作,例如锤锻。自由锻实际上是人类掌握的早期的锻造工艺。

由于许多自由锻件体积巨大,因此很难开发经济的工艺流程。锻造工程师曾进行缩小尺寸试验(如1/25尺寸)并使用工程师的方法(上限法、下滑线法和其他方法)开发技术,但这些方法非常不准确。幸运的是,如今有限元网格模拟软件可用于快速、准确和低成本的开发自由锻工艺流程。


使用QForm 模拟自由锻造可以计算以下问题:

  • 锻造期间,计算应力-应变状态和预测整个坯料中的材料流动

  • 通过从铸造模拟软件(如Procast、MAGMA)导入形状和计算字段,预测铸坯锻造后的结构质量,并估计表面和内部缺陷

  • 找到模具的更佳形状

  • 找到更佳锻造工艺:加热、旋转和/或锤击之间的轴向移动

  • 制定工艺并确定工序之间的加热要求

 典型自由锻零件:液压缸底部、转子、核反应堆的壳体和底部 Procast结果导入QForm中,温度和缩孔结果

工程师的经验不足以开发这样复杂的工艺流程,因为工件太大,成本太高,工艺设计错误的可能性很高。这就是为什么大型坯料(50-300吨)的自由锻需要模拟的原因。


软件优势

  • 根据模具形状、旋转和/或锤击之间的轴向移动进行材料流动预测

  • 模拟加热和冷却的复杂状态,可以进行工序间加热

  • 计算加热和冷却期间的热弹塑性应力,可以预测裂纹的能力

  • 在工艺开发过程中在计算机上预测宏观和微观结构的能力

  • 预测铸坯锻造过程中铸坯轴向孔隙度变化的能力


自由锻模块特色

  • 采用对偶网格方法,用于快速准确地模拟具有多个锤击和局部变形区的过程

  • 模拟加热和冷却的复杂状态,可以进行工序间加热

  • 方便的工作台界面,用于设置多次打击操作:方便设置打击之间旋转和/或轴向移动的自动化

  • 锻造机械手的特殊模型,便于模拟机械手

  • 钢坯热处理和热机械加工模拟

大铸锭自由锻的质量是由他们的机械结构和表面和内部缺陷决定的。QForm 可以在整个锻造成形过程中预测和识别整个零件中的缺陷。

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