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铝型材挤压仿真软件QForm Extrusion

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QForm-Extrusion是市场上早期能够模拟完全与模具耦合温度和机械场进行材料流动仿真的软件,尤其是在非常复杂的薄壁型材上。

为了模拟挤压过程中的材料流动和分析模具的应力-应变状态,开发了QForm挤压模块。软件的特点是工作带几何参数化和先进的自动耦合算法。将工作带几何形状保存为参数,QForm Extrusion可以考虑模具变形引起局部区域非常细小的模具变形和工作带角度偏斜,这些区域角度可能只偏斜几分。根据用户的模拟结果和实际生产以及实验室测试表明,虽然工作带角度变化很小,但这种变化可能会对材料流动模式产生显著影响。软件可以直接由生产工程师和模具设计人员使用,不需要了解任何有关有限元方法的知识就可以进行精确的模拟。

QForm-Extrusion型材挤压模拟模块

帮助我们判断

Ø   型材成形性

¤   型材挤出速度是否一致

Ø   优化改善

¤   工作带长度分布调整

¤   分流孔调整

¤   调整预热温度、挤压机载荷及挤压速度

Ø   型材质量

¤   温度场分布

¤   应力分布

¤   塑性应变分布

¤   焊合线位置分布

¤   焊合质量

¤   接棒长度分析

¤   缩尾分析

¤   未充满分析

¤   过热分析

¤   条纹线

¤   型材填充

¤   厚度变化

Ø   模具受力、寿命

¤   模具应力、变形、开裂

¤   模具寿命是否会降低

¤   模芯的偏摆变形,影响型材厚度

¤   工作带偏斜角度



北京创联智软科技有限公司作为QForm中国公司,负责QForm软件在中国的市场推广、销售及技术支持


Z方向挤出速度    Z方向挤出速度

                                    Z方向挤出速度                                                                                      Z方向挤出速度

QForm-Extrusion模块是由QuantorForm专家开发的专业型材挤压模拟模块,软件把工作带几何进行参数化,并且实时更新,自动进行网格重新划分。通过对工作带几何参数化,QForm-Extrusion可以考虑模具变形导致工作带发生一定角度的偏斜,计算由此引起的导流角或阻碍角。模拟结果与客户真实产品的实验室测试都显示,即使工作带位置的偏斜角度很小,也会显著影响材料的流动。软件开发用于产品工程师和模具设计师,不需要掌握大量的有限元知识就可以得到精确的结果。


1-3-0008-Displacement Z.png     -3-0001-Resulting bearing angle.png

                                    模具变形                                                                                      工作带偏斜角度


QForm-Extrusion优势:

  • 耦合模具变形,精确分析材料流动

  • 使用QuantorForm专家专门开发的Lagrange-Euler方法快速模拟复杂型材

  • 采用模具变形完全耦合分析,保证了模拟结果的准确性

  • 直观易用的软件界面易于学习使用

  • 完全自动模拟过程

  • 在计算过程中可以观察和分析模拟结果

  • 结合QExDD模具建模软件,可以对工作带几何自动优化


-2-0020-Velocity Z.png     2016-07-21_13-53-14.jpg

                                    Z方向挤出速度                                                                                  第五届ICEB案例,Z方向挤出速度


QForm-Extrusion特点:

  • 模拟各种类型的型材

  • 耦合模具变形和温度模拟

  • 预测挤压载荷

  • 在任意位置和截面上的温度,应力,应变,速度分布

  • 料头形状预测

  • 工作带长度优化

  • 纵向焊合线和横向焊合分析

  • 轨迹点追踪

  • 考虑整个坯料的温度分布梯度

  • 自动生成报告

-3-0008-Mean Stress.png    Extrusion_bench_seem5_0.jpg

                                    模具平均应力                                                                                      模具有效应力

2021630    2021630

                                    焊合线位置                                                                                      焊合线位置

QForm-Extrusion自从2005年参加了每一次的国际挤压算例大会,在计算结果精度上取得了非常好的成绩:

  • Benchmark 2005, ICEB, Zurich, Switzerland

  • Benchmark 2007, ICEB, Bologna, Italy

  • Benchmark 2009, ICEB, Dortmund, Germany

  • Benchmark 2011, ICEB, Bologna, Italy

  • Benchmark 2013, ICEB, Dortmund, Germany

  • Benchmark 2015, ICEB, Florence, Italy

  • Benchmark 2017, ICEB, Verona, Italy

  • Benchmark 2023, ICEB, Bologna, Italy


型材热处理:

型材挤出后温度较高,通过喷水风冷等方式降温至室温时会发生收缩变形,同时由于降温方式不同,冷却速率和均匀性会不同,发生不同的变形,最终硬度和强度也不同。

QForm提供了专门的喷雾冷却边界条件,可以方便对吹风,喷雾等冷却方式进行设置。

型材喷雾.png

热处理硬度.png

晶粒演变:

在铝型材挤出过程及冷却过程中,会发生动态或静态再结晶。晶粒尺寸会收到温度,应变率等因素的影响,QForm采用JMAK模型,可以考虑在不同条件下生成的晶粒尺寸。

主要模拟

  • 静态再结晶;

  • 动态再结晶;

  • 亚动态再结晶;

  • 晶粒生长;

  • 微观结构粗化。

Asset-202_0.png


QExDD 型材模具建模软件

QForm-Extrusion Die Designer (QExDD)是自动3D建模软件,专门针对空心和实心铝型材的上模,下模,和模具组合体。通过这个软件的帮助,模具组合体的实体模型可以使用特别的参数设计工具参数化快速生成。设计几何和模型基本尺寸的用户来控制设计过程。系统可以自动快速建模,相比传统的建模方法可以加快几倍的速度。通过把日常工作的一部分变为自动化,用户可以集中更多的精力用于重要的工作。模具设计系统提供了高质量的实体模型,可以直接用于QForm-Extrusion模拟软件。这也使得模拟和模具设计分析更快更高效。如果分析显示材料流动问题,模具设计的任何改变都可以快速执行并通过模拟重复测试。

同时软件也提供了多种几何建模软件的接口,可以导入外部模型进行编辑。

QExDD 1.png

QEXDD参数化建模

QExDD 2.png

QExDD中的工作带编辑器


QExDD 特点:

  • 快速并精确的参数化建模

  • 特殊的工作带编辑器快速编辑工作带

  • 生成高精度的实体模型,可以直接用于QForm-Extrusion挤压模拟


QExDD 是流行的CAD软件SpaceClaim的嵌入式模块,SpaceClaim本身基于高效的新奇的直接建模技术。因此,QExDD和QForm Extrusion的联合显著增加了模具设计的生产力和模具修改的虚拟评估的需要。

qform_anvil_PRINT.png

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