Simulazione dello stampaggio a caldo
Pubblicato daAmmin
Lo stampaggio a caldo è un processo di formatura utilizzato per produrre una varietà di parti metalliche,compresi componenti automobilistici e aerospaziali.Esiste dal XX secolo.Tuttavia, ci sono una serie di fattori che dovrebbero essere presi in considerazione quando si progetta un processo di stampaggio a caldo.Questi includono la forgiabilità del materiale, la distribuzione della temperatura e l'effetto delle correnti d'aria.Inoltre, la microstruttura della parte forgiata dovrebbe essere calcolata correttamente.La forgiatura a caldo comporta temperature elevateche portano ad un significativo cambiamento strutturale della superficie del pezzo.Oltre a ciò, il processo di forgiatura può comportare anche la formazione di superfici ossidate.Il processo di forgiatura viene spesso utilizzato per produrre parti con geometrie 3D complesse.Pertanto, la precisione del modello è fondamentale per il successo della simulazione.In genere, per simulare il processo vengono utilizzati tre tipi di metodi di modellazione: tecniche FE (Fuzzy EM), tracciamento all'indietro ed elementi finiti.La forgiatura a caldo è un importante processo di produzione di componenti critici per la sicurezza.Questo perché consente la forgiatura di parti metalliche con carichi operativi elevati.Poiché la temperatura è relativamente elevata, può consentire la formazione di un metallo malleabile e resistente alla deformazione.Esistono due tipi principali di forgiatura: forgiatura a stampo aperto e forgiatura in officina.Le tolleranze tipiche di forgiatura possono variare da decine di millimetri a diversi millimetri.Per questo motivo, una mancata corrispondenza tra gli stampi può causare problemi significativi.A seconda del tipo di materiale da forgiare, potrebbero essere necessari diversi tipi di stampi.Inoltre, la forgiatura a caldo può richiedere fasi di lavorazione aggiuntive, come il trattamento termico o la finitura.Nonostante la sua importanza, la forgiatura a caldo non è precisa quanto quella a freddo.Questo perché la dilatazione termica del materiale durante il processo di forgiatura può influire sulla precisione del prodotto finito.Inoltre, l'utilizzo di una distribuzione non uniforme della temperatura può produrre anche cambiamenti significativi nella microstruttura del pezzo forgiato.Pertanto, è molto importante assicurarsi che il metallo forgiato abbia la resistenza e la tenacità richieste.Per simulare il processo di forgiatura,dovrebbero essere utilizzati tre metodi di modellazione di base.Innanzitutto, il metodo degli elementi finiti può essere utilizzato per simulare il processo di formatura.In secondo luogo, il metodo FE può essere utilizzato per determinare la distribuzione della temperatura nella parte forgiata.Infine, la tecnica di modellazione del tracciato all'indietro può essere utilizzata per progettare un processo di forgiatura a caldo.Per calcolare la corretta distribuzione della temperatura,il processo di forgiatura deve essere eseguito in modo controllato.Questo perché è fondamentale considerare gli sformi e lo smussamento degli spigoli vivi.Inoltre, si consiglia anche l'uso di materiali speciali per stampi in grado di resistere alle alte temperature.Un'altra questione da considerare è la scelta della macchina formatrice.La scelta della macchina giusta ha una grande influenza sulla distribuzione della temperatura del pezzo forgiato.Infine, è fondamentale tenere in considerazione i tempi di stoccaggio e di trasporto.Per determinare la temperatura di forgiatura appropriata, viene utilizzata la forza di formatura massima disponibile.Durante il processo, lo stampo di forgiatura è sottoposto a elevati carichi meccanici e chimici.Con questi carichi, lo stampo deve resistere a un'ampia gamma di variazioni termiche e chimiche.Inoltre, ci sono notevoli tensioni residue.
