Simulatie van heet smeden
Gepost doorbeheerder
Hot Forging is een vormproces dat wordt gebruikt om een verscheidenheid aan metalen onderdelen te produceren,inclusief auto- en ruimtevaartcomponenten.Het bestaat al sinds de twintigste eeuw.Er zijn echter een aantal factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een warmsmeedproces.Deze omvatten de smeedbaarheid van het materiaal, de temperatuurverdeling en het effect van tocht.Bovendien moet de microstructuur van het gesmede onderdeel correct worden berekend.Bij heet smeden zijn hoge temperaturen nodigdie leiden tot een aanzienlijke structurele verandering van het oppervlak van het werkstuk.Daarnaast kan het smeedproces ook resulteren in de vorming van geoxideerde oppervlakken.Het smeedproces wordt vaak gebruikt om onderdelen met complexe 3D-geometrieën te produceren.Daarom is de nauwkeurigheid van het model cruciaal voor succesvolle simulatie.Meestal worden drie soorten modelleringsmethoden gebruikt om het proces te simuleren: FE-technieken (Fuzzy EM), achterwaartse tracering en eindige elementen.Heet smeden is een belangrijk productieproces voor veiligheidskritische componenten.Dit komt omdat het het smeden van metalen onderdelen met hoge bedrijfsbelastingen mogelijk maakt.Omdat de temperatuur relatief hoog is, kan dit de vorming van een metaal mogelijk maken dat kneedbaar is en bestand is tegen vervorming.Er zijn twee hoofdtypen van smeden: smeden in open matrijzen en smeden in een machinewerkplaats.Typische smeedtoeslagen kunnen variëren van tienden van millimeters tot enkele millimeters.Hierdoor kan een mismatch tussen matrijzen aanzienlijke problemen veroorzaken.Afhankelijk van het type materiaal dat wordt gesmeed, kunnen verschillende soorten matrijzen nodig zijn.Ook kan het heet smeden extra verwerkingsstappen vereisen, zoals warmtebehandeling of afwerking.Ondanks het belang ervan is heet smeden niet zo nauwkeurig als koud smeden.Dit komt omdat de thermische uitzetting van het materiaal tijdens het smeedproces de nauwkeurigheid van het eindproduct kan beïnvloeden.Bovendien kan het gebruik van een niet-uniforme temperatuurverdeling ook aanzienlijke veranderingen in de microstructuur van het gesmede onderdeel veroorzaken.Het is dus erg belangrijk om ervoor te zorgen dat het gesmede metaal de vereiste sterkte en taaiheid heeft.Om het smeedproces te simuleren,Er moeten drie basismodelleringsmethoden worden gebruikt.Ten eerste kan de eindige-elementenmethode worden gebruikt om het vormingsproces te simuleren.Ten tweede kan de FE-methode worden gebruikt om de temperatuurverdeling in het gesmede onderdeel te bepalen.Ten slotte kan de achterwaartse modelleringstechniek worden gebruikt om een heet smeedproces te ontwerpen.Om de juiste temperatuurverdeling te berekenen,het smeedproces moet op een gecontroleerde manier worden uitgevoerd.Dit komt omdat het van cruciaal belang is om rekening te houden met tocht en het gladmaken van scherpe randen.Daarnaast wordt ook het gebruik van speciale matrijsmaterialen aanbevolen die bestand zijn tegen de hoge temperaturen.Een ander probleem waarmee rekening moet worden gehouden, is de keuze van de vormmachine.Het kiezen van de juiste machine heeft een grote invloed op de temperatuurverdeling van het gesmede onderdeel.Tenslotte is het van cruciaal belang om rekening te houden met de opslag- en transporttijden.Om de juiste smeedtemperatuur te bepalen, wordt gebruik gemaakt van de maximaal beschikbare vormkracht.Tijdens het proces wordt de smeedmatrijs onderworpen aan hoge mechanische en chemische belastingen.Met deze belastingen moet de matrijs bestand zijn tegen een breed scala aan thermische en chemische variaties.Bovendien zijn er aanzienlijke restspanningen.
