Simufact Forming鍛造工藝仿真

模鍛作為一種經(jīng)典的金屬坯料加工成形的工藝，廣泛應(yīng)用于汽車、航空等領(lǐng)域的金屬件生產(chǎn)制備。早期模鍛工藝的開發(fā)過程需要依靠諸多經(jīng)驗(yàn)與試驗(yàn)，研發(fā)成本高周期長，現(xiàn)如今隨著CAE技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于這一經(jīng)典成形過程所涉及的工藝研發(fā)、模具設(shè)計(jì)，大多數(shù)工程師都會(huì)選擇一款合適的CAE仿真工具進(jìn)行預(yù)演分析，協(xié)助他們在研發(fā)早期就能迅速發(fā)現(xiàn)問題并快速做出反應(yīng)。

01 

鍛造工藝仿真方案

Simufact Forming作為海克斯康旗下專業(yè)的金屬成形仿真工具，能夠?qū)崿F(xiàn)冷鍛、熱鍛、鈑金沖壓、自由鍛、環(huán)軋、擠壓、拉拔、軋制、熱處理、機(jī)械連接等工藝，有著極其友好的用戶交互界面，并且在計(jì)算精度與穩(wěn)定性方面同樣有著非常優(yōu)異的表現(xiàn)，這得益于Simufact Forming專業(yè)化的研發(fā)背景與強(qiáng)大的求解器。能夠靈活實(shí)現(xiàn)連續(xù)多工位計(jì)算，結(jié)果可手動(dòng)傳遞、自動(dòng)傳遞、鍛造流線傳遞性較好；且具有專業(yè)的數(shù)據(jù)庫管理，自帶材料庫、設(shè)備庫、摩擦庫、溫度條件庫等，且支持用戶自定義添加擴(kuò)展。鑒于上述Simufact Forming具備的優(yōu)秀特點(diǎn)，國內(nèi)外越來越多的企業(yè)與高校選擇使用Simufact Forming進(jìn)行模鍛的仿真分析。

Simufact Forming鍛造工藝鏈?zhǔn)椒抡?/p>

02

鍛造工藝仿真的經(jīng)濟(jì)效益

引入Simufact Forming能夠給客戶帶來多大的經(jīng)濟(jì)效益，是每個(gè)客戶在考慮引入仿真工具幫著其解決問題必須要考慮的一個(gè)問題。下面從一個(gè)連桿鍛造企業(yè)的應(yīng)用案例來介紹一下：

該連桿鍛造企業(yè)，對(duì)于連桿的鍛造工藝已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以說不借助仿真軟件也可以經(jīng)過少量的試錯(cuò)調(diào)試即可設(shè)計(jì)出成熟的連桿鍛造工藝。但是從Simufact仿真的角度，可以基于當(dāng)前的工藝做進(jìn)一步的優(yōu)化提升，這里從提升材料利用率的角度使用Simufact Forming軟件對(duì)連桿成形工藝進(jìn)行優(yōu)化。

圖：Simufact Forming熱沖切（左）與實(shí)際沖切（右）結(jié)果對(duì)比

通過多次Simufact Forming的仿真測試，進(jìn)行了多種大膽設(shè)計(jì)的改進(jìn)，仿真驗(yàn)證沒有材料流動(dòng)、折疊等制造缺陷后，最終確定了成形工藝方案：工件初始尺寸調(diào)小、楔橫軋預(yù)制坯的楔形做了較大的調(diào)整、錘鍛次數(shù)為4次錘鍛。通過這樣調(diào)整，即保證了成形過程的材料流動(dòng)，又保證了最后沖裁掉的廢料較少，節(jié)省材料達(dá)8%。

圖：Simufact 仿真結(jié)果圖（左）和連桿鍛造實(shí)際結(jié)果（右）

按照該連桿生產(chǎn)單位年產(chǎn)量計(jì)算，每年節(jié)省材料140噸，如果按照每噸5000元的價(jià)格計(jì)算，每年節(jié)省材料的費(fèi)用達(dá)到70萬元。單一型號(hào)連桿的材料利用率的優(yōu)化，就給企業(yè)帶來了每年70萬元的經(jīng)濟(jì)效益。如果所有生產(chǎn)的型號(hào)的連桿均進(jìn)行材料利用率的優(yōu)化，那么給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益非常之巨大。

03

給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益

01材料利用率可最大優(yōu)化，幫助企業(yè)提升材料利用率；

02虛擬試錯(cuò)，減少模具制造、修改模具成本；

03大大降低工藝開發(fā)時(shí)間和周期，降低人力成本；

04模具疲勞壽命分析預(yù)測，改善模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，延長模具使用壽命。