Proiectarea pieselor de forjare - de la CAD la simulare - MetalBlog

Blogul experților în metalurgie

proiectarea

Piesa Forge - sectorul designului digital - instrumente CAD și simulare digitală

De câțiva ani, lanțul digital a făcut parte integrantă din procesul de proiectare a pieselor forjate. Avantajele buclei de proiectare-simulare sunt numeroase, pe lângă faptul că economisește timp în dezvoltarea instrumentelor și a gamelor de fabricație, oferă securitate pentru clientul final. Utilizarea acestuia se aplică dezvoltării de piese noi, reindustrializării și îmbunătățirii procesului de forjare a unei piese existente.

Obiectivul proiectării este de a defini o pornire brută forjată de la partea prelucrată, apoi de a urca progresiv la parcela de pornire, luând în considerare toate operațiunile succesive de formare. Desigur, revenirea experienței de afaceri este foarte importantă, dar se bazează pe instrumente digitale și în special pe software CAD. Cele mai utilizate software sunt Catia (Dassault Systèmes), PTC Creo (Parametric Technology Corporation) sau Unigraphics (Siemens).

Primul pas este „îmbrăcarea” piesei prelucrate și definirea liniei de despărțire. Pentru proiectarea piesei brute, vom aplica regulile de proiectare adaptate comerțului cu forja. Grosimile suplimentare vor fi adăugate piesei prelucrate pentru a evita zonele de foc, dar și, în unele cazuri, pentru a reduce diferențele de secțiune între diferitele zone ale piesei (pentru a optimiza distribuția materialului și, astfel, pentru a avea o piesă care poate fi produsă în forjare), punctele inferioare pentru „scoaterea” piesei, razele pentru a promova fluxul de material și pentru a îmbunătăți durata de viață a sculei și, în cele din urmă, mânerele piesei pentru prelucrare și control.

Simulare numerică a diferitelor operații ale gamei (Forge 3D - imagine Transvalor).

Toate aceste adăugiri vor depinde de masă, de morfologia piesei, de aliajul ales (mai mult sau mai puțin ductil) și, în final, de tipul de presă utilizat. De exemplu, o distanță într-o presă cu șurub este de ordinul 3 ° în timp ce este mai mare (5 ° până la 6 °) într-un ciocan electric. Coeficientul de expansiune al materialului este apoi aplicat pe semifabricat. Acest coeficient depinde de material și de masivitatea piesei (luând în considerare răcirea înainte de modelare).

În al doilea rând, bavura trebuie dimensionată, ale cărei dimensiuni sunt determinate de masa piesei pentru materialele feroase și de volumul pentru materialele neferoase. Parametrii de bavare sunt lungimea, grosimea și raza conexiunii bavare parțială. În ciuda regulilor de proiectare, dimensiunile talonului pot fi ajustate pentru a elibera sau a prinde materialul în detrimentul duratei de viață a sculei, datorită creșterii presiunii în pasajul bavurei.