鍛造工藝及仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2015-10-27
鍛造工藝及仿真的視頻教程
鍛造工藝仿真應(yīng)用與解析
2、鍛造工藝仿真應(yīng)用案例：某軸零件徑向鍛造仿真分析：運(yùn)動(dòng)關(guān)系定義、預(yù)定義參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)處理等；從工藝仿真、重點(diǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)定義到優(yōu)化應(yīng)用。優(yōu)化分析基本使用方法。 3、鍛造工藝仿真常見問題 鍛造工藝仿真過程常見問題及處理。
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Deform V11系列課程-系統(tǒng)講解從基礎(chǔ)到工程化應(yīng)用
1.課程共計(jì)50節(jié) 2.系統(tǒng)講解Deform仿真知識(shí) 3.讓你掌握Deform仿真工程化應(yīng)用能力+解決問題的能力與方法 1）完整的鍛造工藝仿真知識(shí)，夯實(shí)你的理論基礎(chǔ) 2）熟練掌握不同類型的鍛造工藝仿真全過程，包括仿真步驟、網(wǎng)格劃分、設(shè)備設(shè)置等， 3）掌握鍛造仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)提取與評(píng)價(jià) 4）掌握鍛造工藝仿真過程中解決問題的思路和方法 5）使你具備工程化應(yīng)用仿真能力，提升你的的基礎(chǔ)能力，為生產(chǎn)企業(yè)及科研一線減少實(shí)物試制成本
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ASNYS WORKBENCH基于UP耦合算法和非線性自適應(yīng)網(wǎng)格的齒輪鍛造擠壓仿真
本課程專為有一定ANSYS Workbench使用經(jīng)驗(yàn)，并渴望深入掌握復(fù)雜非線性問題處理技巧的CAE工程師設(shè)計(jì)，基于UP耦合算法與非線性自適應(yīng)區(qū)域技術(shù)在齒輪鍛造靜態(tài)（準(zhǔn)靜態(tài)）分析中的深度應(yīng)用，您將學(xué)習(xí)如何利用ANSYS Workbench的強(qiáng)大功能，有效應(yīng)對(duì)鍛造過程中遇到的各種強(qiáng)非線性挑戰(zhàn)，包括： 材料的超塑性與大變形行為： 深入理解并準(zhǔn)確定義適用于鍛造過程的非線性材料模型。
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鍛造工藝及仿真的實(shí)例教程
Simufact Forming鍛造工藝仿真
模鍛作為一種經(jīng)典的金屬坯料加工成形的工藝，廣泛應(yīng)用于汽車、航空等領(lǐng)域的金屬件生產(chǎn)制備。早期模鍛工藝的開發(fā)過程需要依靠諸多經(jīng)驗(yàn)與試驗(yàn)，研發(fā)成本高周期長(zhǎng)，現(xiàn)如今隨著CAE技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于這一經(jīng)典成形過程所涉及的工藝研發(fā)、模具設(shè)計(jì)，大多數(shù)工程師都會(huì)選擇一款合適的CAE仿真工具進(jìn)行預(yù)演分析，協(xié)助他們?cè)谘邪l(fā)早期就能迅速發(fā)現(xiàn)問題并快速做出反應(yīng)。
01 鍛造工藝仿真方案
Simufact Forming作為海克斯康旗下專業(yè)的金屬成形仿真工具，能夠?qū)崿F(xiàn)冷鍛、熱鍛、鈑金沖壓、自由鍛、環(huán)軋、擠壓、拉拔、軋制、熱處理、機(jī)械連接等工藝，有著極其友好的用戶交互界面，并且在計(jì)算精度與穩(wěn)定性方面同樣有著非常優(yōu)異的表現(xiàn)，這得益于Simufact Forming專業(yè)化的研發(fā)背景與強(qiáng)大的求解器。能夠靈活實(shí)現(xiàn)連續(xù)多工位計(jì)算，結(jié)果可手動(dòng)傳遞、自動(dòng)傳遞、鍛造流線傳遞性較好；且具有專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理，自帶材料庫(kù)、設(shè)備庫(kù)、摩擦庫(kù)、溫度條件庫(kù)等，且支持用戶自定義添加擴(kuò)展。鑒于上述Simufact Forming具備的優(yōu)秀特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外越來越多的企業(yè)與高校選擇使用Simufact Forming進(jìn)行模鍛的仿真分析。
Simufact Forming鍛造工藝鏈?zhǔn)?em>仿真
02 鍛造工藝仿真的經(jīng)濟(jì)效益
引入Simufact Forming能夠給客戶帶來多大的經(jīng)濟(jì)效益，是每個(gè)客戶在考慮引入仿真工具幫著其解決問題必須要考慮的一個(gè)問題。下面從一個(gè)連桿鍛造企業(yè)的應(yīng)用案例來介紹一下：
該連桿鍛造企業(yè)，對(duì)于連桿的鍛造工藝已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以說不借助仿真軟件也可以經(jīng)過少量的試錯(cuò)調(diào)試即可設(shè)計(jì)出成熟的連桿鍛造工藝。
展開 PART01
水輪機(jī)軸鍛造工藝的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
水輪機(jī)軸作為水力發(fā)電設(shè)備的核心部件，不僅是能量轉(zhuǎn)化的物理載體，更是水電系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)性的基石。其設(shè)計(jì)、制造與維護(hù)水平直接決定著機(jī)組的發(fā)電效率、使用壽命及抗風(fēng)險(xiǎn)能力。在鍛造工藝方面，水輪機(jī)軸面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，尤其是大型鍛件（直徑可達(dá)1.5米，長(zhǎng)度超過10米）易出現(xiàn)成分偏析和晶粒粗大等問題。由于結(jié)構(gòu)尺寸龐大，端部鍛造流動(dòng)缺陷可能導(dǎo)致材料去除量增加，影響材料利用率，同時(shí)鍛后熱處理的淬透性控制也至關(guān)重要。傳統(tǒng)的試錯(cuò)法制定工藝不僅研發(fā)周期長(zhǎng)，試制成本也較高，因此需要在材料性能、成型精度、缺陷控制及后續(xù)處理等環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合優(yōu)化。
PART02
Simufact Forming：鍛造工藝的“數(shù)字實(shí)驗(yàn)室”
海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長(zhǎng)、自由鍛、擠壓、輥鍛、線割、熱處理等工藝，能夠幫助用戶通過仿真的方式實(shí)現(xiàn)鍛造成形工藝虛擬試錯(cuò)，通過對(duì)成形過程中材料流動(dòng)、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變、折疊缺陷、設(shè)備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優(yōu)化鍛造工藝。
PART03
水輪機(jī)軸優(yōu)化材料利用率的挑戰(zhàn)
在水輪機(jī)軸的制造過程中，提高材料利用率對(duì)控制成本至關(guān)重要。材料損耗主要來自底部廢料、過渡區(qū)域切除、端部鼓包修整以及其他工藝性損耗。
該團(tuán)隊(duì)熱衷于優(yōu)化大型直徑水輪機(jī)軸鑄錠的重量，對(duì)材料利用效率提出了極高要求，這需要在整個(gè)鍛造工藝中采取系統(tǒng)性優(yōu)化措施。其中，解決端部膨脹導(dǎo)致的材料損失尤為關(guān)鍵——膨脹不僅會(huì)增加鍛件重量，還會(huì)影響最終成型精度。
傳統(tǒng)工藝通常在開槽后對(duì)底部廢料進(jìn)行熱切割，但將其整合到最終產(chǎn)品中存在技術(shù)難點(diǎn)。若將底部廢料保留作為軸體的一部分，雖可提高材料利用率，卻會(huì)加劇鍛造過程的復(fù)雜性：金屬流動(dòng)的不可預(yù)測(cè)性可能直接影響鍛件質(zhì)量。
展開 而對(duì)于較大的曲軸，例如用于大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，由于無法一次性施加整個(gè)成型工藝所需的能量，因此必須經(jīng)過多次加熱和擊打來產(chǎn)生所需
的最終形狀。這需要經(jīng)驗(yàn)豐富的鍛工技師來掌控鍛造工藝及其團(tuán)隊(duì)。此外，一定要事先對(duì)鍛模和鍛造工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幣牛院?jiǎn)化整個(gè)制造工藝、打造出理想的零部件。
鍛造工藝
大型曲軸通常分兩階段鍛造。第一個(gè)階段是分配質(zhì)量，讓曲柄臂區(qū)域內(nèi)有充足的材料。隨后，開始最終的鍛造工藝。經(jīng)過多次擊打后產(chǎn)生最終的形狀。如果工件過冷導(dǎo)致不可鍛造，則需回爐處理，隨后再完成這一過程。眾所周知，想要生產(chǎn)出沒有表面瑕疵的大尺寸鍛件幾乎是不可能的。
初步的虛擬工作
開發(fā)、編排鍛模工藝通常是在實(shí)際生產(chǎn)曲軸之前。在工藝編排階段，形成涵蓋從鍛造到最后加工的整個(gè)制造工藝以及各個(gè)階段的規(guī)格，其中包括缺陷校正。客戶通常關(guān)心是成品圖樣，這是坯料排樣的基礎(chǔ)。也意味著在開發(fā)鍛模時(shí)，會(huì)考慮到與曲軸尺寸與成品標(biāo)準(zhǔn)加工測(cè)量的相關(guān)性。然后根據(jù)坯料零部件的復(fù)雜性來設(shè)計(jì)鍛造坯料，再由鍛造坯料得到模具。為檢查是否能通過鍛造來實(shí)現(xiàn)此類結(jié)構(gòu)部件，需要進(jìn)行仿真。這樣可確保在必要時(shí)對(duì)坯料進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，然后將其交給客戶進(jìn)行審核。編排的目的是盡量減少鍛造后可能出現(xiàn)的缺陷，甚至做到完全無需對(duì)法蘭及法蘭倒角進(jìn)行返工。
可實(shí)現(xiàn) CAD 整體模型的無縫導(dǎo)入
可在仿真中檢測(cè)出表面缺陷并在鍛模設(shè)計(jì)圖中糾正
仿真取得成功
將仿真軟件 Simufact.forming 用于上述工藝以及原材料使用重量?jī)?yōu)化的設(shè)計(jì)中。經(jīng)常用于降低鍛造重量，減少飛邊。這也是Schmiedag所有仿真項(xiàng)目的目標(biāo)。與初步草案相比，通過相對(duì)少的仿真工作來研究改型，可將重量減輕10-30%。
展開 PART01
水輪機(jī)軸鍛造工藝的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
水輪機(jī)軸作為水力發(fā)電設(shè)備的核心部件，不僅是能量轉(zhuǎn)化的物理載體，更是水電系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)性的基石。其設(shè)計(jì)、制造與維護(hù)水平直接決定著機(jī)組的發(fā)電效率、使用壽命及抗風(fēng)險(xiǎn)能力。在鍛造工藝方面，水輪機(jī)軸面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，尤其是大型鍛件（直徑可達(dá)1.5米，長(zhǎng)度超過10米）易出現(xiàn)成分偏析和晶粒粗大等問題。由于結(jié)構(gòu)尺寸龐大，端部鍛造流動(dòng)缺陷可能導(dǎo)致材料去除量增加，影響材料利用率，同時(shí)鍛后熱處理的淬透性控制也至關(guān)重要。傳統(tǒng)的試錯(cuò)法制定工藝不僅研發(fā)周期長(zhǎng)，試制成本也較高，因此需要在材料性能、成型精度、缺陷控制及后續(xù)處理等環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合優(yōu)化。
PART02
Simufact Forming：
鍛造工藝的“數(shù)字實(shí)驗(yàn)室”
海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長(zhǎng)、自由鍛、擠壓、輥鍛、線割、熱處理等工藝，能夠幫助用戶通過仿真的方式實(shí)現(xiàn)鍛造成形工藝虛擬試錯(cuò)，通過對(duì)成形過程中材料流動(dòng)、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變、折疊缺陷、設(shè)備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優(yōu)化鍛造工藝。
PART03
水輪機(jī)軸優(yōu)化材料利用率的挑戰(zhàn)
在水輪機(jī)軸的制造過程中，提高材料利用率對(duì)控制成本至關(guān)重要。材料損耗主要來自底部廢料、過渡區(qū)域切除、端部鼓包修整以及其他工藝性損耗。
該團(tuán)隊(duì)熱衷于優(yōu)化大型直徑水輪機(jī)軸鑄錠的重量，對(duì)材料利用效率提出了極高要求，這需要在整個(gè)鍛造工藝中采取系統(tǒng)性優(yōu)化措施。其中，解決端部膨脹導(dǎo)致的材料損失尤為關(guān)鍵——膨脹不僅會(huì)增加鍛件重量，還會(huì)影響最終成型精度。
傳統(tǒng)工藝通常在開槽后對(duì)底部廢料進(jìn)行熱切割，但將其整合到最終產(chǎn)品中存在技術(shù)難點(diǎn)。
展開 表1 展寬系數(shù)模擬數(shù)據(jù)匯總
研究結(jié)果驗(yàn)證
按照模擬試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，策劃制訂了實(shí)際生產(chǎn)試驗(yàn)方案，選取φ650mm，按照翻轉(zhuǎn)角度90°、壓下量20%、展寬系數(shù)1.15設(shè)計(jì)，試驗(yàn)工藝方案并組織試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)方案基本一致，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理見表2。
表2 展寬系數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總
通過展寬系數(shù)模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)測(cè)量的對(duì)比分析，認(rèn)為90°旋轉(zhuǎn)角度順序拔長(zhǎng)過程中每趟次展寬系數(shù)可平均按照1.15計(jì)算。
結(jié)束語(yǔ)
綜上，通過對(duì)KD鍛造法拔長(zhǎng)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬研究，制訂了實(shí)際生產(chǎn)過程工藝參數(shù)設(shè)計(jì)原則，保證了鍛造工藝參數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)操作的一致性，為產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定可靠提供了保障。
段永恩，生產(chǎn)部部長(zhǎng)，高級(jí)工程師，主要從事生產(chǎn)管理、生產(chǎn)工藝運(yùn)行工作，參與課題項(xiàng)目《Gr5材質(zhì)冷軋工作輥的研制開發(fā)》、《Gr5材質(zhì)整體鍛鋼支承輥的研制》分別獲得公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)，擁有1項(xiàng)專利。
—— 來源：《鍛造與沖壓》 2019年第11期
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“Ansys 2025 全球仿真大會(huì)”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
本文原刊登于Ansys.com：《How Simulation Boosts Efficiency in EV Battery Manufacturing》
作者：Laura Carter | Ansys 高級(jí)市場(chǎng)傳播經(jīng)理
編輯整理：陳桂杰 | Ansys主任應(yīng)用工程師
Ansys助力解決固態(tài)電池解決方案的迫切需求
電池工藝商面臨的一項(xiàng)持續(xù)挑戰(zhàn)是尋求更安全、更高效的鋰離子電池替代品
PAM-COMPOSITE是一款專業(yè)的復(fù)合材料制造工藝仿真軟件， 能夠?yàn)橛脩籼峁?完整的設(shè)計(jì)、工藝仿真、性能預(yù)測(cè)解決方案，幫助用戶快速進(jìn)行加工和設(shè)計(jì)，分
析和糾正可能通過制造工藝引入的缺陷， 支持預(yù)測(cè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性/ 熱塑性 樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件在制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和變形，幫助用戶最小化生產(chǎn) 風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
根據(jù)復(fù)合材料成型工藝開發(fā)的難點(diǎn)
從航空航天到風(fēng)電葉片，且看RTM工藝全流程仿真4個(gè)月前
隨著各行業(yè)對(duì)性能更優(yōu)、效率更高的復(fù)合材料需求持續(xù)增長(zhǎng)，越來越多的制造商開始采用兼具精
準(zhǔn)度、通用性與規(guī)模化優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新工藝。
樹脂傳遞模塑成型工藝（Resin Transfer Molding；RTM）便是這樣一種解決方案，它能有效解決手 糊成型等傳統(tǒng)工藝存在的諸多難題。該工藝的優(yōu)勢(shì)不僅在于可賦予制品卓越的表面光潔度與結(jié)構(gòu) 完整性，還能適配多種材料
基于網(wǎng)格重分的2D環(huán)形齒輪鍛造仿真6個(gè)月前
鍛造過程使用與二維網(wǎng)格劃格的二維軸對(duì)稱模型進(jìn)行模擬四節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)體單元 （PLANE182）。模型表示彈塑性圓柱形塊（工件）位于剛性表面（靜態(tài)模具）。
該塊被另一個(gè)剛性表面（移動(dòng)模具）變形，該表面以無限小的速度移動(dòng)，使工件的最終形狀成為齒圈具有完整的模具填充。
當(dāng) 96% 的網(wǎng)格失真時(shí)，初始分析會(huì)因網(wǎng)格失真過大而發(fā)散達(dá)到總載荷 （TIME = 0.96）。
使用非線性自適應(yīng)區(qū)域技術(shù)應(yīng)用初始重新分區(qū)
培訓(xùn)日程：
培訓(xùn)時(shí)間：2025年10月30-31日
培訓(xùn)地點(diǎn)：成都市人民南路二段1號(hào)仁恒置地廣場(chǎng)寫字樓3206
面向人群：針對(duì)初次接觸Marc軟件，且對(duì)成型工藝、焊接工藝以及非線性有限元分析有所了解的工程技術(shù)人員。
培訓(xùn)目標(biāo)：
?通過培訓(xùn)，使得參加培訓(xùn)的人員了解Marc軟件的基本功能和相關(guān)術(shù)語(yǔ)；
? 熟悉Mentat
引言
隨著增材制造技術(shù)的不斷成熟，增材制造工藝在電子行業(yè)的滲透率不斷增加，其在電子行業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在消費(fèi)電子、柔性電子、先進(jìn)封裝等領(lǐng)域，通過高精度增材制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件的快速制造。
電子產(chǎn)品中的金屬結(jié)構(gòu)件在3D打印過程中會(huì)遇到打印變形超差、開裂等問題，尤其在首次打印結(jié)構(gòu)件時(shí)，沒有過往經(jīng)驗(yàn)可借鑒，只能通過不斷試錯(cuò)來尋找解決方案。
對(duì)于前期工藝開發(fā)，借助增材仿真專業(yè)軟件
CFD與DEM仿真如何提升石油石化流化床工藝效率？8個(gè)月前
在石油石化工業(yè)體系中，流化床設(shè)備是催化裂化、加氫處理、氣化等核心工藝的 “心臟” 部件。其內(nèi)部氣固兩相的流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)交織耦合，形成了極為復(fù)雜的多物理場(chǎng)環(huán)境。長(zhǎng)期以來，行業(yè)依賴經(jīng)驗(yàn)積累與物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行流化床設(shè)計(jì)優(yōu)化，不僅面臨研發(fā)成本高、周期長(zhǎng)的困境，更難以突破 “黑箱效應(yīng)”—— 無法精準(zhǔn)捕捉設(shè)備內(nèi)部微觀機(jī)理，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案常存在性能短板，難以適配高效、低耗的生產(chǎn)需求。
隨著數(shù)值模擬技術(shù)的迭代升級(jí)
前 言
焊接工藝廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、船舶、航空航天等領(lǐng)域，是連接材料的關(guān)鍵工藝之一。通過加熱、加壓或兩者結(jié)合的方式，使金屬或非金屬材料在局部形成原子或分子間結(jié)合。焊接工藝會(huì)直接影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，因此如何準(zhǔn)確評(píng)估焊接工藝對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響成為關(guān)鍵因素。隨著數(shù)值計(jì)算工具功能的日益強(qiáng)大，焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析趨向于基于FEM計(jì)算工具完成全流程評(píng)估的方向，即首先基于FEM完成焊接仿真，然后將焊接仿真的殘余應(yīng)力導(dǎo)入結(jié)構(gòu)分析中
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自由鍛與環(huán)軋工藝過程復(fù)雜、仿真困難，難以精準(zhǔn)還原實(shí)際過程，導(dǎo)致仿真精度受到影響。此外，大型坯料的自由鍛與環(huán)軋工藝參數(shù)驗(yàn)證工作成本高，周期長(zhǎng)。
傳統(tǒng)的工藝仿真軟件難以復(fù)現(xiàn)上述如此復(fù)雜的成形過程，Simufact Forming軟件為了方便用戶的仿真分析，單獨(dú)設(shè)立了自由鍛、環(huán)軋專業(yè)模塊，用戶僅需要按照軟件內(nèi)置的工藝設(shè)備模板進(jìn)行模型的搭建
