Mô phỏng rèn nóng
Gửi bởiQuản trị viên
Rèn nóng là một quá trình tạo hình được sử dụng để sản xuất nhiều loại bộ phận kim loại,bao gồm các thành phần ô tô và hàng không vũ trụ.Nó đã có từ thế kỷ XX.Tuy nhiên, có một số yếu tố cần được tính đến khi thiết kế quy trình rèn nóng.Chúng bao gồm khả năng rèn của vật liệu, sự phân bố nhiệt độ và ảnh hưởng của gió lùa.Hơn nữa, cấu trúc vi mô của bộ phận rèn phải được tính toán hợp lý.Rèn nóng liên quan đến nhiệt độ caodẫn đến sự thay đổi đáng kể về cấu trúc của diện tích bề mặt của chi tiết gia công.Ngoài ra, quá trình rèn cũng có thể dẫn đến sự hình thành các bề mặt bị oxy hóa.Quá trình rèn thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận có hình dạng 3D phức tạp.Vì vậy, độ chính xác của mô hình là rất quan trọng để mô phỏng thành công.Thông thường, ba loại phương pháp mô hình hóa được sử dụng để mô phỏng quy trình: kỹ thuật FE (EM mờ), truy tìm ngược và phần tử hữu hạn.Rèn nóng là một quá trình sản xuất quan trọng đối với các bộ phận quan trọng về an toàn.Điều này là do nó cho phép rèn các bộ phận kim loại với tải trọng vận hành cao.Vì nhiệt độ tương đối cao nên nó có thể cho phép hình thành kim loại dễ uốn và có khả năng chống biến dạng.Có hai loại rèn chính: rèn khuôn mở và rèn máy móc.Mức cho phép rèn thông thường có thể dao động từ một phần mười milimét đến vài milimét.Vì lý do này, sự không khớp giữa các khuôn có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng.Tùy thuộc vào loại vật liệu được rèn, có thể cần các loại khuôn khác nhau.Ngoài ra, rèn nóng có thể yêu cầu các bước xử lý bổ sung, chẳng hạn như xử lý nhiệt hoặc hoàn thiện.Mặc dù tầm quan trọng của nó, rèn nóng không chính xác bằng rèn nguội.Điều này là do sự giãn nở nhiệt của vật liệu trong quá trình rèn có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của thành phẩm.Hơn nữa, việc sử dụng sự phân bố nhiệt độ không đồng đều cũng có thể tạo ra những thay đổi đáng kể trong cấu trúc vi mô của bộ phận rèn.Vì vậy, điều rất quan trọng là đảm bảo rằng kim loại rèn có độ bền và độ dẻo dai cần thiết.Để mô phỏng quá trình rèn,ba phương pháp lập mô hình cơ bản nên được sử dụng.Đầu tiên, có thể sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng quá trình tạo hình.Thứ hai, phương pháp FE có thể được sử dụng để xác định sự phân bố nhiệt độ trong phần rèn.Cuối cùng, kỹ thuật mô hình truy tìm ngược có thể được sử dụng để thiết kế quy trình rèn nóng.Để tính toán phân bố nhiệt độ chính xác,quá trình rèn nên được thực hiện một cách có kiểm soát.Điều này là do việc xem xét các bản nháp và làm mịn các cạnh sắc là rất quan trọng.Ngoài ra, việc sử dụng vật liệu khuôn đặc biệt có thể chịu được nhiệt độ cao cũng được khuyến khích.Một vấn đề khác cần được xem xét là việc lựa chọn máy tạo hình.Việc chọn đúng máy có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố nhiệt độ của bộ phận rèn.Cuối cùng, điều quan trọng là phải xem xét thời gian lưu trữ và vận chuyển.Để xác định nhiệt độ rèn thích hợp, lực tạo hình tối đa có sẵn được sử dụng.Trong quá trình này, khuôn rèn phải chịu tải trọng cơ học và hóa học cao.Với những tải trọng này, khuôn phải chịu được nhiều biến đổi về nhiệt và hóa học.Ngoài ra còn có ứng suất dư đáng kể.
