凸耳的热成型
本教程是钢坯通过多个工序步骤锻造成拉伸凸耳。本示例对使用Simufact.forming进行热闭式模锻的工艺进行介绍。导入提供的CAD文件,并定义为工具几何体。工件几何体使用Simufact.forming创建。整个成形过程包括以下四个工序,每个工序会进行独立的分析。
1、冷却分析(主要模拟坯料从烤箱到锻压机的运输冷却过程)
2、预成型1---坯料倒角成型
3、预成型2
4、最终产品的锻造
创建一个新项目,并插入一个新工艺。选择“应用模板”为“热锻造”。由要模拟的成形工艺来确定选择的应用模板,在本多工序模拟中,为热锻造工序。选择应用模板后,要选中“冷却”(即降温)工艺类型,其他参数如下所示:
使用自动图形功能创建工件,参数设置如下所示:
对于冷却分析需要为坯料创建加热几何:(冷却分析也可以单独在热处理模块下进行分析)
对于冷却工序,需要设置钢坯的热几何体(即加热后的零件尺寸)。在钢坯对象上右击并选择“加热”功能,来创建热几何体。该功能使用热膨胀的线性公式来计算加热后的几何体。在“presets(预置)”中选择Cr-Mo-Steel,炉温设为1250°C,初始温度为25°C,单击“创建”,创建一个名为Billet-T1250的热几何体,在工艺树中将其指定到工件。
在材料库中选择42CrMo4-h1作为工件材料:
定义工件温度属性:
创建工件网格及网格重划分属性:
在工艺树中,工件对象下方已经包含一个“表面网格”对象。单击并选择显示/创建网格。系统会自动选择表面网格生成器,来生产工件的表面网格。内部函数自动根据几何体给出建议的网格尺寸。将单元尺寸减少到4mm。默认的有限体积单元尺寸可以保留不改动。单击“创建初始网格”对工件进行网格划分。
当单击Ok来接受网格及其参数后,窗口会关闭。系统会询问,在分析过程中是否使用这些网格参数。单击Yes后会创建一个名为Surfacemesh的“网格重划分”对象。该对象会自动添加到工艺树的工件上。
冷却控制参数:
双击工艺树中的冷却,设置冷却仿真时间为10s。
插入流线和粒子:(流线能用来分析坯料边缘在锻造后的位置,追踪点用于确定折叠几何几何体是否存在折叠)(应用自动预设选项即可)
结果后处理:
在本分析步骤中,工件及其结果将从“冷却”工序中导入,然后在两个模具间进行锻造。要建立本分析,请插入以下属性的新工艺:
导入模具几何:
工件从上一步结果中导入:
为工件定义温度属性并不会影响之前模拟的温度场分布,仅仅传递传热系数和辐射系数,将之前定义好的材料、温度属性、网格重划分参数赋予新工艺中的工件:
定义一个曲柄压力机驱动上模运动:
为压机添加模具:
定义摩擦属性:
选择“摩擦-手动定义”来打开摩擦对话框。设置如下参数:
这些设置表示无润滑的摩擦状态,将其指定到工艺树的两个工具
为模具定义温度属性:
使用定位功能对模具和工件进行定位:
在工艺树上点击坯料,并选择“定位-旋转”沿全局坐标系的X轴选择90°。随后使用工件的“匹配边界对话框”功能进行定位,设置“对齐该部件,X中心、Y中心和Z最小值”,“对齐到该部件,选择chamfer-02,X中心,Y中心,Z最大值”。
进行该定位操作后,工件与上模(chamfer-01)相交,但是与下模(chamfer-02)不接触。将上模沿 Z方向平移100mm,使其与工件不相交。然后为工件调用“定位器”(V14软件中,翻译为“位置指针”),询问是保存项目,沿Z轴定位工件,类型为“只平移”,单击向下的按钮。
定位后如图所示:
定义成型控制参数:
设置行程为43.169mm,方向为负Z方向
定义运输到下一工段的冷却过程,冷却时间设置为3S:
模型检查:
结果后处理:
未完待续。。。。(后面两个阶段的仿真过程将在下次教程中发布)