Ковка
Моделирование ковки крупного слитка в QFormКрупные и ответственные изделия, изготовить штамповкой которые невозможно из-за требуемой большой силы деформирования или габаритов получают с помощью ковки. Технологические процессы свободной ковки применяют для получения единичных, мелкосерийных заготовок для штампов, колец под раскатку, заготовок коленчатых валов судовых двигателей и др. Операцию ковки универсальными бойками также применяют как предварительную операцию для получения заготовок под последующие переходы штамповки. Собственно, процесс ковки – это первый кузнечный процесс, который освоило человечество.
Ранее, до появления мощных вычислительных компьютеров и программ моделирования, при проектировании процессов ковки крупных изделий требовалось выполнять натурное моделирование уменьшенной копии технологического процесса, например, в 1/25 величины. Однако, такой метод натурного моделирования также, как и инженерные методы (метод верхней оценки, метод линий скольжений и др.) дают очень большую погрешность. И только с использованием современного метода конечных элементов мы можем получать точное решение.
Благодаря моделированию процессов ковки, в программном комплексе QForm решаются следующие технологические задачи:
- Расчет напряженно-деформированного состояния и предсказание течения металла по всему объему слитка во время выполнения кузнечных операций.
- Прогнозирование проработки структуры полученного после отливки слитка и оценка поверхностных и внутренних дефектов, благодаря импорту формы и расчетных полей из программ моделирования литья (например, ProCast, MAGMA).
- Определение оптимальных форм инструмента: бойков и прошивней.
- Нахождение оптимальных режимов ковки: подач и обжимов, углов кантовки.
- Определение режимов и периодичности межоперационных подогревов.
Изделия получаемые ковкой: Днище гидроцилиндра, ротор, корпус и днище ядерного реактора
Импорт результатов моделирования из ProCAST в QForm: поле температуры и пористости
Моделирование ковки крупных слитков (50-300 тонн) необходимо, так как инженерного опыта недостаточно для проектирования таких технологических процессов и вероятность брака исключительно высока.
Преимущества
- Предсказание течения металла в зависимости от формы инструмента, подач и кантовок.
- Расчет сложных режимов нагрева и охлаждения слитков, необходимость межоперационных подогревов.
- Расчет термо-упругих напряжений при нагреве и охлаждении для предсказания возможности образования трещин.
- Возможность оценить макро и микроструктуру при проектировании процесса на компьютере.
- Возможность предсказать изменение осевой пористости слитка при ковке литой заготовки.
Специальные функции QForm для моделирования процессов ковки
- Двухсеточный алгоритм для быстрого и точного моделирования процессов с большим числом ударов и локализованным очагом деформации.
- Удобный табличный интерфейс для задания многоударных процессов: автоматизация задания кантовок и подач
- Специальная модель ковочного манипулятора.
- Моделирование термообработки и термомеханической обработки слитка.
