Simulation de forgeage à chaud
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Le forgeage à chaud est un procédé de formage utilisé pour produire une variété de pièces métalliques,y compris les composants automobiles et aérospatiaux.Il existe depuis le XXe siècle.Cependant, un certain nombre de facteurs doivent être pris en compte lors de la conception d'un procédé de forgeage à chaud.Ceux-ci incluent la forgeabilité du matériau, la répartition de la température et l'effet des courants d'air.De plus, la microstructure de la pièce forgée doit être correctement calculée.Le forgeage à chaud implique des températures élevéesqui conduisent à un changement structurel significatif de la surface de la pièce à usiner.En plus de cela, le processus de forgeage peut également entraîner la formation de surfaces oxydées.Le processus de forgeage est souvent utilisé pour produire des pièces aux géométries 3D complexes.La précision du modèle est donc cruciale pour une simulation réussie.Généralement, trois types de méthodes de modélisation sont utilisées pour simuler le processus : les techniques FE (Fuzzy EM), le traçage en arrière et les éléments finis.Le forgeage à chaud est un processus de fabrication important pour les composants critiques pour la sécurité.En effet, il permet de forger des pièces métalliques soumises à des charges de fonctionnement élevées.La température étant relativement élevée, elle peut permettre la formation d’un métal malléable et résistant à la déformation.Il existe deux principaux types de forgeage : le forgeage à matrice ouverte et le forgeage en atelier.Les tolérances de forgeage typiques peuvent aller de quelques dixièmes de millimètres à plusieurs millimètres.Pour cette raison, une inadéquation entre les matrices peut entraîner des problèmes importants.Selon le type de matériau forgé, différents types de matrices peuvent être nécessaires.De plus, le forgeage à chaud peut nécessiter des étapes de traitement supplémentaires, telles qu'un traitement thermique ou une finition.Malgré son importance, le forgeage à chaud n’est pas aussi précis que le forgeage à froid.En effet, la dilatation thermique du matériau pendant le processus de forgeage peut affecter la précision du produit fini.De plus, l’utilisation d’une répartition non uniforme de la température peut également produire des changements importants dans la microstructure de la pièce forgée.Il est donc très important de s’assurer que le métal forgé possède la résistance et la ténacité requises.Afin de simuler le processus de forgeage,trois méthodes de modélisation de base doivent être utilisées.Premièrement, la méthode des éléments finis peut être utilisée pour simuler le processus de formage.Deuxièmement, la méthode FE peut être utilisée pour déterminer la répartition de la température dans la pièce forgée.Enfin, la technique de modélisation par traçage arrière peut être utilisée pour concevoir un processus de forgeage à chaud.Afin de calculer la répartition correcte de la température,le processus de forgeage doit être effectué de manière contrôlée.En effet, il est crucial de prendre en compte les dépouille et le lissage des arêtes vives.De plus, l’utilisation de matériaux de matrice spéciaux capables de résister aux températures élevées est également recommandée.Une autre question à considérer est le choix de la machine de formage.Le choix de la bonne machine a une grande influence sur la répartition de la température de la pièce forgée.Enfin, il est crucial de prendre en compte les délais de stockage et de transport.Pour déterminer la température de forgeage appropriée, la force de formage maximale disponible est utilisée.Au cours du processus, la matrice de forgeage est soumise à des charges mécaniques et chimiques élevées.Avec ces charges, la filière doit résister à une large gamme de variations thermiques et chimiques.De plus, il existe des contraintes résiduelles importantes.
