Simulace kování za tepla
Autor:Admin
Kování za tepla je proces tváření, který se používá k výrobě různých kovových dílů,včetně automobilových a leteckých součástí.Existuje již od dvacátého století.Existuje však řada faktorů, které je třeba vzít v úvahu při navrhování procesu kování za tepla.Patří mezi ně kujnost materiálu, rozložení teplot a vliv průvanu.Kromě toho by měla být správně vypočtena mikrostruktura výkovku.Kování za tepla zahrnuje vysoké teplotykteré vedou k výrazné strukturální změně povrchu obrobku.Kromě toho může proces kování vést také ke vzniku oxidovaných povrchů.Proces kování se často používá k výrobě dílů se složitou 3D geometrií.Proto je přesnost modelu pro úspěšnou simulaci klíčová.K simulaci procesu se obvykle používají tři typy metod modelování: techniky FE (Fuzzy EM), zpětné trasování a konečný prvek.Kování za tepla je důležitým výrobním procesem pro součásti kritické z hlediska bezpečnosti.Umožňuje totiž kování kovových dílů s vysokým provozním zatížením.Protože je teplota relativně vysoká, může umožnit vytvoření kovu, který je tvárný a odolný vůči deformaci.Existují dva hlavní typy kování: volné kování a strojní kování.Typické přídavky na kování se mohou pohybovat od desetin milimetrů do několika milimetrů.Z tohoto důvodu může nesoulad mezi matricemi způsobit značné problémy.V závislosti na typu kovaného materiálu mohou být zapotřebí různé typy zápustek.Také kování za tepla může vyžadovat další kroky zpracování, jako je tepelné zpracování nebo konečná úprava.Přes svou důležitost není kování za tepla tak přesné jako kování za studena.Tepelná roztažnost materiálu během procesu kování totiž může ovlivnit přesnost hotového výrobku.Kromě toho může použití nerovnoměrného rozložení teplot také způsobit významné změny v mikrostruktuře výkovku.Proto je velmi důležité zajistit, aby kovaný kov měl požadovanou pevnost a houževnatost.Aby bylo možné simulovat proces kování,měly by být použity tři základní modelovací metody.Za prvé, metoda konečných prvků může být použita k simulaci procesu tváření.Za druhé, metoda FE může být použita k určení rozložení teploty ve výkovku.A konečně, technika modelování zpětného trasování může být použita k návrhu procesu kování za tepla.Aby bylo možné vypočítat správné rozložení teploty,proces kování by měl být prováděn kontrolovaným způsobem.Je totiž zásadní vzít v úvahu průvan a vyhlazení ostrých hran.Kromě toho se také doporučuje použití speciálních materiálů matric, které odolají vysokým teplotám.Další otázkou, kterou je třeba zvážit, je výběr tvářecího stroje.Výběr správného stroje má velký vliv na rozložení teploty výkovku.V neposlední řadě je důležité vzít v úvahu dobu skladování a přepravy.K určení vhodné kovací teploty se používá maximální dostupná tvářecí síla.Během procesu je kovací zápustka vystavena vysokému mechanickému a chemickému zatížení.Při těchto zatíženích musí matrice odolat široké škále teplotních a chemických změn.Kromě toho existují významná zbytková napětí.
