Simulación de Forja en Caliente
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La forja en caliente es un proceso de conformado que se utiliza para producir una variedad de piezas metálicas,incluidos componentes automotrices y aeroespaciales.Ha existido desde el siglo XX.Sin embargo, hay una serie de factores que se deben tener en cuenta al diseñar un proceso de forja en caliente.Estos incluyen la fragilidad del material, la distribución de la temperatura y el efecto de las corrientes de aire.Además, se debe calcular adecuadamente la microestructura de la pieza forjada.La forja en caliente implica altas temperaturas.que conducen a un cambio estructural significativo de la superficie de la pieza de trabajo.Además, el proceso de forjado también puede provocar la formación de superficies oxidadas.El proceso de forja se utiliza a menudo para producir piezas con geometrías 3D complejas.Por lo tanto, la precisión del modelo es crucial para una simulación exitosa.Normalmente, se utilizan tres tipos de métodos de modelado para simular el proceso: técnicas FE (Fuzzy EM), rastreo hacia atrás y elementos finitos.La forja en caliente es un proceso de fabricación importante para componentes críticos para la seguridad.Esto se debe a que permite forjar piezas metálicas con altas cargas operativas.Dado que la temperatura es relativamente alta, puede permitir la formación de un metal maleable y resistente a la deformación.Hay dos tipos principales de forja: forja con matriz abierta y forja en taller mecánico.Los márgenes de forja típicos pueden variar desde décimas de milímetros hasta varios milímetros.Debido a esto, una falta de coincidencia entre matrices puede causar problemas importantes.Dependiendo del tipo de material que se forje, es posible que se necesiten diferentes tipos de troqueles.Además, la forja en caliente puede requerir pasos de procesamiento adicionales, como tratamiento térmico o acabado.A pesar de su importancia, la forja en caliente no es tan precisa como la forja en frío.Esto se debe a que la expansión térmica del material durante el proceso de forjado puede afectar la precisión del producto terminado.Además, el uso de una distribución de temperatura no uniforme también puede producir cambios significativos en la microestructura de la pieza forjada.Por tanto, es muy importante asegurarse de que el metal forjado tenga la resistencia y tenacidad necesarias.Para simular el proceso de forja,Se deben utilizar tres métodos básicos de modelado.En primer lugar, se puede utilizar el método de elementos finitos para simular el proceso de conformado.En segundo lugar, el método FE se puede utilizar para determinar la distribución de temperatura en la pieza forjada.Finalmente, la técnica de modelado de rastreo hacia atrás se puede utilizar para diseñar un proceso de forjado en caliente.Para calcular la distribución de temperatura correcta,El proceso de forja debe realizarse de forma controlada.Esto se debe a que es fundamental tener en cuenta las corrientes de aire y el suavizado de los bordes afilados.Además, también se recomienda el uso de materiales especiales para matrices que puedan soportar altas temperaturas.Otra cuestión a considerar es la elección de la máquina formadora.La elección de la máquina adecuada tiene una gran influencia en la distribución de temperatura de la pieza forjada.Por último, es fundamental tener en cuenta los tiempos de almacenamiento y transporte.Para determinar la temperatura de forjado adecuada, se utiliza la fuerza de formado máxima disponible.Durante el proceso, la matriz de forja está sometida a elevadas cargas mecánicas y químicas.Con estas cargas, la matriz tiene que soportar una amplia gama de variaciones térmicas y químicas.Además, existen importantes tensiones residuales.
