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设计仿真 | Simufact Forming锻造工艺仿真的经济效益

国际金属加工网 2024年04月19日

Simufact Forming锻造工艺仿真    

模锻作为一种经典的金属坯料加工成形的工艺,广泛应用于汽车航空等领域的金属件生产制备。早期模锻工艺的开发过程需要依靠诸多经验与试验,研发成本高周期长,现如今随着CAE技术的广泛应用,对于这一经典成形过程所涉及的工艺研发、模具设计,大多数工程师都会选择一款合适的CAE仿真工具进行预演分析,协助他们在研发早期就能迅速发现问题并快速做出反应。

0    锻造工艺仿真方案    

Simufact Forming作为海克斯康旗下专业的金属成形仿真工具,能够实现冷锻、热锻、钣金冲压、自由锻、环轧、挤压、拉拔、轧制、热处理、机械连接等工艺,有着极其友好的用户交互界面,并且在计算精度与稳定性方面同样有着非常优异的表现,这得益于Simufact Forming专业化的研发背景与强大的求解器。能够灵活实现连续多工位计算,结果可手动传递、自动传递、锻造流线传递性较好;且具有专业的数据库管理,自带材料库、设备库、摩擦库、温度条件库等,且支持用户自定义添加扩展。鉴于上述Simufact Forming具备的优秀特点,国内外越来越多的企业与高校选择使用Simufact Forming进行模锻的仿真分析。

Simufact Forming锻造工艺链式仿真

02     锻造工艺仿真的经济效益    

引入Simufact Forming能够给客户带来多大的经济效益,是每个客户在考虑引入仿真工具帮着其解决问题必须要考虑的一个问题。下面从一个连杆锻造企业的应用案例来介绍一下:

该连杆锻造企业,对于连杆的锻造工艺已经积累了大量的经验数据,可以说不借助仿真软件也可以经过少量的试错调试即可设计出成熟的连杆锻造工艺。但是从Simufact仿真的角度,可以基于当前的工艺做进一步的优化提升,这里从提升材料利用率的角度使用Simufact Forming软件对连杆成形工艺进行优化。

图:Simufact Forming热冲切(左)与实际冲切(右)结果对比

通过多次Simufact Forming的仿真测试,进行了多种大胆设计的改进,仿真验证没有材料流动、折叠等制造缺陷后,最终确定了成形工艺方案:工件初始尺寸调小、楔横轧预制坯的楔形做了较大的调整、锤锻次数为4次锤锻。通过这样调整,即保证了成形过程的材料流动,又保证了最后冲裁掉的废料较少,节省材料达8%。

图:Simufact 仿真结果图(左)和连杆锻造实际结果(右)

按照该连杆生产单位年产量计算,每年节省材料140吨,如果按照每吨5000元的价格计算,每年节省材料的费用达到70万元。单一型号连杆的材料利用率的优化,就给企业带来了每年70万元的经济效益。如果所有生产的型号的连杆均进行材料利用率的优化,那么给企业带来的经济效益非常之巨大。

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Simufact Forming连杆锻造动画

03     给企业带来的经济效益    

01  材料利用率可最大优化,帮助企业提升材料利用率;

02  虚拟试错,减少模具制造、修改模具成本;

03  大大降低工艺开发时间和周期,降低人力成本;

04  模具疲劳寿命分析预测,改善模具结构设计,延长模具使用寿命。

(海克斯康工业软件)

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