自由鍛仿真的案例
自由鍛與環軋工藝案例講解，高精度、成熟的金屬成型工藝仿真展示【8月27直播】
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自由鍛與環軋工藝過程復雜、仿真困難，難以精準還原實際過程，導致仿真精度受到影響。此外，大型坯料的自由鍛與環軋工藝參數驗證工作成本高，周期長。
傳統的工藝仿真軟件難以復現上述如此復雜的成形過程，Simufact Forming軟件為了方便用戶的仿真分析，單獨設立了自由鍛、環軋專業模塊，用戶僅需要按照軟件內置的工藝設備模板進行模型的搭建，即可快速且準確的仿真自由鍛與環軋工藝。
本期直播講堂請到了?？怂箍倒I軟件技術專家李仁軍，在直播間中講師將重點介紹Simufact Forming自由鍛工藝仿真和環軋工藝仿真功能特點，以及諸多在自由鍛環軋領域內的相關案例，敬請關注！
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8月27日 14:00
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? Simufact Forming軟件使用技巧
? 自由鍛與環軋工藝專業模塊介紹
? 自由鍛與環軋工藝行業案例分享
李仁軍
?？怂箍倒I軟件技術專家
主要負責?？怂箍礢imufact的技術支持與項目實施工作，在鍛造成形仿真、白車身焊接、金屬3D打印等工藝仿真領域具有多年的項目實施與交付經驗。
●工程機械駕駛室ROPS仿真分析與試驗驗證
●汽車車身結構輕量化研究
展開 直播預告 | Simufact Forming 鍛造自由鍛環軋方案及應用
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自由鍛與環軋工藝過程復雜、仿真困難，難以精準還原實際過程，導致仿真精度受到影響。此外，大型坯料的自由鍛與環軋工藝參數驗證工作成本高，周期長。
傳統的工藝仿真軟件難以復現上述如此復雜的成形過程，Simufact Forming軟件為了方便用戶的仿真分析，單獨設立了自由鍛、環軋專業模塊，用戶僅需要按照軟件內置的工藝設備模板進行模型的搭建，即可快速且準確的仿真自由鍛與環軋工藝。
本期直播講堂請到了?？怂箍倒I軟件技術專家李仁軍，在直播間中講師將重點介紹Simufact Forming自由鍛工藝仿真和環軋工藝仿真功能特點，以及諸多在自由鍛環軋領域內的相關案例，敬請關注！
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李仁軍
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展開 simufact自由鍛拔長擴孔模擬舉例說明
最近一段時間經常遇到人問我自由鍛拔長、擴孔等工藝采取什么樣的模擬軟件進行模擬比較好，其實選用什么軟件不重要，重要的是，你能否用這些軟件做出相應的東西。并且得出滿意的結果。通過計算結果對實際的工藝制定起到一定的指導。而仿真模擬在自由鍛方面起到的幫助作用尤為明顯，一些大型的自由鍛件往往都是好幾十噸，甚至上百噸。如果廢掉一個，光是材料的成本就是好幾百萬。還不說之前的鑄造、熱處理等工藝耗費的人力物力。因此在大型自由鍛件的實際生產之前，我們往往需要對工藝過程進行仿真模擬。但是現在的軟件很多，本來自由鍛就涉及到多工步的加工，往往是旋轉、進給、下壓等多個過程復合到一起的復雜過程，如果選擇通用的marc、abaqus、ansys等軟件，有限元模型的建立就比較復雜了。當然現在有很多專業的鍛造軟件也可以實現自由鍛的工藝仿真，可是這么多軟件，我們該如何選擇呢？到底選擇哪種軟件能滿足我們需要的功能呢？我們這里主要對simufact軟件自由鍛功能進行說明，其它的軟件平時用得也少，在自由鍛方面的功能相對較弱。就不做詳細描述了。大家有興趣可以自己摸索一下。 1、首先是最常見的自由鍛-拔長工藝 一般國內目前使用的設備多為一個操作機，兩個操作機的設備較為少見。而采用deform軟件的cogge模塊是無法實現一個操作機的自由鍛模擬。這就給廣大的工藝人員帶來了一定的麻煩，如果想用deform來對一個操作機的自由鍛過程進行模擬仿真，只能通過不斷地重新建模來一步步的對整個工藝進行模擬。這也是我個人比較推薦大家采用simufact軟件做自由鍛的原因之一。下面來看看simufact對一個操作機和兩個操作機自由鍛-拔長工藝的后處理動畫。
由圖可以看出，自由鍛拔長工藝不像傳統的模鍛工藝一樣，只需要一次下壓，自由鍛工藝過程復雜得多，一般在坯料溫降后，還需要重新加熱，然后再次進行拔長。
展開 simufact自由鍛拔長擴孔模擬舉例說明
最近一段時間經常遇到人問我自由鍛拔長、擴孔等工藝采取什么樣的模擬軟件進行模擬比較好，其實選用什么軟件不重要，重要的是，你能否用這些軟件做出相應的東西。并且得出滿意的結果。通過計算結果對實際的工藝制定起到一定的指導。而仿真模擬在自由鍛方面起到的幫助作用尤為明顯，一些大型的自由鍛件往往都是好幾十噸，甚至上百噸。如果廢掉一個，光是材料的成本就是好幾百萬。還不說之前的鑄造、熱處理等工藝耗費的人力物力。因此在大型自由鍛件的實際生產之前，我們往往需要對工藝過程進行仿真模擬。但是現在的軟件很多，本來自由鍛就涉及到多工步的加工，往往是旋轉、進給、下壓等多個過程復合到一起的復雜過程，如果選擇通用的marc、abaqus、ansys等軟件，有限元模型的建立就比較復雜了。當然現在有很多專業的鍛造軟件也可以實現自由鍛的工藝仿真，可是這么多軟件，我們該如何選擇呢？到底選擇哪種軟件能滿足我們需要的功能呢？我們這里主要對simufact軟件自由鍛功能進行說明，其它的軟件平時用得也少，在自由鍛方面的功能相對較弱。就不做詳細描述了。大家有興趣可以自己摸索一下。
1、首先是最常見的自由鍛-拔長工藝
一般國內目前使用的設備多為一個操作機，兩個操作機的設備較為少見。而采用deform軟件的cogge模塊是無法實現一個操作機的自由鍛模擬。這就給廣大的工藝人員帶來了一定的麻煩，如果想用deform來對一個操作機的自由鍛過程進行模擬仿真，只能通過不斷地重新建模來一步步的對整個工藝進行模擬。這也是我個人比較推薦大家采用simufact軟件做自由鍛的原因之一。下面來看看simufact對一個操作機和兩個操作機自由鍛-拔長工藝的后處理動畫。
由圖可以看出，自由鍛拔長工藝不像傳統的模鍛工藝一樣，只需要一次下壓，自由鍛工藝過程復雜得多，一般在坯料溫降后，還需要重新加熱，然后再次進行拔長。
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simufact自由鍛連續多工序拔長鐓鍛
simufact自由鍛連續多工序拔長鐓鍛
該自由鍛過程分為26個道次，其中按照加熱-拔長-調轉鐓鍛-鐓鍛整鼓形-拔長（輕微倒棱）-均分-冷卻加熱-鐓鍛-翻轉90°整鼓形-拔長……逐道次壓下量翻轉成形
simufact自由鍛建模過程與其它成形基本類似，主要不同在于設備，simufat具有專門的自由鍛設備，方便設置夾持手的夾持關系和運動關系，鍛打次數和行程等運動控制。
simufact自由鍛使用模型可以完全和實際一樣的模具和夾持手，如下圖所示，也支持上砧為平砧，下砧為異形砧（帶有圓形凹槽）
simufact自由鍛設備參數定義：
1）砧子運動方向、運動速度定義，這里為一個定砧一個動砧
2）夾持手定義，定義夾緊方向，夾持長度，夾持深度等
3）道次參數定義，旋轉進給方式定義，
另外，工藝過程中，simufact可以支持熱處理工藝路線定義：
完整視頻可以在優酷視頻觀看下載：
http://v.youku.com/v_show/id_XMTg0MjU5NDY1Mg==.html
小木蟲：
http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=10863425&target=1
展開 Simufact.forming自由鍛模塊介紹
自由鍛由于涉及到多道次的壓下，以往在做自由鍛模擬的時候很麻煩。而simufact開發的自由鍛模塊在目前的加工軟件中還是最先進的，基本上沒有限制。
simufact軟件在自由鍛這一塊的功能還是很強大的。而且計算出來的一些缺陷在實際中也存在。
下面上圖（由于做的gif動畫，缺少相關的幀，比較粗糙，大家湊合著看，呵呵）：
激光標刻技術在自由鍛生產中的應用
針對當前自由鍛產品標識與信息溯源追蹤方面存在的不足，在鍛造生產過程采用激光標刻技術替代人工砸號，提高生產效率與產品質量，同時為庫存管理和生產過程追蹤的信息化提供了有效的手段。該研究為鍛件的全生命周期管理以及逐只跟蹤提供了新的方法和技術，有利于自由鍛數字化車間的建設。
自由鍛毛坯件生產屬于單件小批量零散生產模式，產品的標識問題始終困擾著各個鍛件生產廠商，尤其是應用信息化管理系統，由于缺乏對物料追溯的有效手段，難以實現精細化生產管理。激光標刻屬于DPM方法中的一種，工作原理是利用激光高溫快速燒蝕金屬表面，形成可識別的信息編碼，碳鋼表面進行激光標刻技術已經較為成熟。激光標刻技術已開始應用在物料追溯領域，在自由鍛行業，由于其產品的特殊性，尚沒有應用激光標刻的先例。
我公司承接國家智能制造新模式項目，應用激光標刻技術實現自由鍛毛坯件的產品全生命周期追溯，探索自由鍛數字化車間建設新模式。
激光標刻工作原理及參數選型
激光自腔體中產生后，電機驅動器根據其輸入的控制信號實現對X軸振鏡電機及Y軸振鏡電機位置的控制，兩路電機的相互運動使入射激光的聚焦點在一個X-Y二維平面內運動，場鏡系統將激光束聚焦到一個點，使激光能量集中，完成對物料的精細化加工，激光直接標刻線條精細，在金屬表面可以實現類似于紙張打印效果，如圖1所示。
圖1 激光標刻系統工作原理示意圖
我公司鍛件產品涵蓋1kg到50t，產品形狀噸位跨度大，工況較為復雜，平面不平整導致焦距定位精度存在問題，且考慮到鍛件密度高難以燒蝕，激光器選用IPG公司的YLPN-1-100-100W激光發生器，參數如表1所示。
表1 YLPN-1-100-100W各項參數
工藝流程及試驗效果
針對鍛件生產過程，制定基于激光的標刻生產流程如圖2所示。
展開 deform自由鍛到碾環工藝全過程模擬
自由鍛到碾環全過程模擬.mp4
simufact徑向鍛造
simufact徑向鍛造
simufact金屬塑性成形仿真分析及熱處理工藝仿真分析軟件，具有專業的自由鍛仿真模塊，能夠實現自由鍛（Cogging）、徑向鍛造（Radial Forging）、芯棒拔長/馬杠擴孔（Shell Forging）、旋轉徑向鍛造（Rotary Radial Forging）等工藝仿真，實際模擬工件隨著機械手控制的轉動和移動。
自由鍛（Cogging），包括兩個鍛砧，兩個機械手的多道次復雜工序，以及工序間的再加熱或冷卻。機械手加上彈簧可模擬鍛件的后移。
徑向鍛造（Radial Forging），包括四個鍛砧，兩個機械手的多道次復雜工序，每道次進給量/下壓量靈活控制。
芯棒拔長和馬杠擴孔（Shell Forging），芯棒和鍛件間定義摩擦系數，模擬鍛件滑動造成芯棒和鍛件不同步轉動現象。
展開 開坯鍛仿真模塊
[url=http://player.youku.com/player.php/sid/XMTAwMjgzOTMy/v.swf[/media]][media=mov,400,300,0]http://player.youku.com/player.php/sid/XMTAwMjgzOTMy/v.swf[/media]
開坯鍛對于很多材料是很重要的，比如飛機發動機上面的渦輪盤等零件在等溫模鍛前均需要進行開坯鍛，方法有很多，有的采用多向鍛造，有的是多道次鐓拔，這個模塊還是很方便的
展開 沸騰流仿真（伴隨有相變化的自由表面流仿真）
在氣液二相流仿真中，有時會遇到對沸騰流作模擬。近年來，由于所使用電腦的飛速發展，有關混相流課題的流體解析模擬問題差不多都得以解決。即便如此，仍有一些復雜的混相流現象難以進行模擬。其中之一就是沸騰流。沸騰流雖然在熱交換器，冷卻系統等許多工業領域中有廣泛的應用，但其流動方式會隨液體與傳熱表面的溫度差等因素而發生變化，是一種復雜的流動。如果從微觀尺度來著手處理沸騰流問題，就必須對傳熱表面氣泡核的生成，及其隨后的發展，脫離等過程一一建立模型，目前尚缺乏普遍適用的模擬方法。因此，只能從宏觀途徑來加以考慮。
圖21.1中展示的是，通過自由表面流仿真中的VOF法來模擬沸騰流，對蒸發和冷凝（液化）這樣的相變化過程，用F值（即流體體積率）的增減來加以表示，從而建立模型。同時，還考慮潛熱的吸收和釋放，以及因氣液態密度差引起的體積的增減。上述諸量的變化，在局部區域取得平衡。在此假定的前提下，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的Lee于1980年提出了有關蒸發和冷凝的一系列基礎方程式，從而建立起一個完整的模型。圖21.2就是Lee建立的模型，各個流體單元內的液體溫度若高于飽和溫度（即沸點）就蒸發，反之就液化。從這一假定出發，根據液體溫度與飽和溫度之間的差，同時考慮氣體與液體密度的不同，從而計算出相變化量的大小。
圖21.1 沸騰流的建模
圖21.2 Lee建立的模型
接下來，打算介紹這一章的模擬實例。作為第一個實例，首先來看一下圖21.3。在一個注了水的方形容器的底部加熱，我們來模擬從液相到氣相的相變化過程。圖中展示了VOF值為0.5的等值面。容器底部被加熱，產生了氣相（即氣泡），由于浮力的作用，氣泡徐徐上升，整個過程歷歷在目。
圖21.3 模擬實例之一：在容器底部加熱
另外，在氣相和液相之間的產生相變化時，物質的密度也隨之發生變化。
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STARCCM 攪拌器自由液面仿真模型 ￥50
攪拌器槳葉高速旋轉帶來的漩渦，部分樣式攪拌雖然可以通過公式估算，但更多的攪拌器需要通過仿真方式來獲得。
該案例采用STAR-CCM+2402版本軟件，通過內置的參數化建模工具3DCAD構建了整個模型，運用剛體運動和多相流VOF模型相互結合，通過瞬態求解的方式，獲得攪拌器漩渦的發展變化過程，為后續攪拌器設計以及參數選擇提供參考。
可以通過分析模型文件，獲得求解思路。
包含兩個模型文件，其中之一為中心攪拌，另一為偏置攪拌。可以通過求解獲得歷史文件，然后生成動畫。
三自由度機械臂運動學分析+仿真 ￥40
,'MarkerSize',0.5);%畫出落點
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下載咨詢鏈接
三維模型+word+仿真源代碼文件下載見收費內容
全頸椎六自由度運動仿真
全頸椎六自由度運動仿真，結果動畫：
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限時0元 | 《孔口自由出流仿真》
課程介紹
《孔口自由出流仿真》
講解建模、初始化、歐拉多相流及動畫設置方法，本課程僅演示孔口自由出流仿真的一般流程，沒有對歐拉多相流參數做詳細講解，故本課程適合想了解fluent多相流，但對流程沒有直觀概念的學員。
限時優惠
原 價：8元
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課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13524
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