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C3P Software發布金屬漸進成形軟件包AI-Form ISF市面上首個專用于漸進成形過程刀具路徑設計和模擬仿真的商用軟件包 【香港–2022年1月6日】– C3P Software, 業界首屈一指的CAX 和 PLM 解決方案的供應商，今天在此間正式發布AI-Form ISF -- 當今市面上首個用于漸進成形 (ISF) 刀具路徑設計和過程模擬的商業軟件包。

利用QForm軟件進行鍛件塑性成形有限元仿真，綜合分析工藝參數對鍛件整體質量的影響，確定成形工藝。等溫鍛造成形模擬有三個主要工藝參數：第一，液壓機下壓速度；第二。工件摩擦系數；第三，鍛造溫度。 為了得到等溫鍛造下最優鍛造參數，對比兩組仿真試驗，并在摩擦系數一定情況下，改變液壓機下壓速度和鍛造溫度。

依材料品種、成形溫度和應變速率不同，上述兩種特性彼此消長，而材料的塑性也同樣受上述因素的影響。合理的成形工藝熱力規范可以保證材料具有較高的塑性和低的變形抗力，有利于成形過程的穩定進行。不同種類的材料其應力應變曲線具有很大的差異，為了合理地確定其等溫鍛造和超塑性鍛造工藝規范，應對不同材料的等溫鍛造和超塑性鍛造成形性能進行具體分析。

預測零部件熱處理過程中變形、應力及相變的演化過程，為優化工藝及模具提供參考新功能簡介：全新升級的模具壽命仿真模塊海克斯康金屬成形工藝仿真軟件 涵蓋了成形工藝技術的諸多重要領域：熱鍛造、冷成形、擠壓成形、鈑金成形、軋制、環軋、旋壓、自由鍛等

圖6 冷精鍛模具(左下模，右上模)DEFORM-3D 有限元模模擬分析 DEFORM-3D 是針對金屬成形過程的模擬分析軟件，專門用于分析各種金屬成形過程中的三維流動，對鍛造成形過程中的關鍵參數進行模擬，提供有價值的分析數據。減少了模具的優化過程，大大減少了生產成本，提高了生產效率。通過DEFORM-3D 對球面銷的預鍛、終鍛和冷精整3 個工序進行有限元模擬分析。

Simufact.forming軟件可以提前判斷旋壓工藝的可行性及合理性（旋壓件的應力應變,厚度尺寸變化,旋壓力變化情況）,為旋壓產品的研制提供重要參考。圖1 鋁合金輪轂結構鋁合金輪轂結構如圖1所示，材料為6061鋁合金，直徑為?669mm，高度為278mm。由于鋁合金輪轂尺寸較大，鍛造成形過程復雜，采用一次性鍛造成形通常需要較大的成形力且材料填充不飽滿，需要增加一道預鍛工序。

隨著科技的進步，對工件精度要求的不斷提高，具有高效率、低成本、低能耗、高質量等優點的精密鍛造技術得到越來越廣泛的應用。依據金屬塑性成形時的變形溫度不同，精密冷鍛成形可分為冷鍛成形、溫度成形、亞熱鍛成形、熱精鍛成形等，生產的汽車零部件包括：汽車離合器接合齒圈、汽車變速器的輸入軸零件、軸承圈、汽車等速萬向節滑套系列產品、汽車差速器齒輪、汽車前軸等。

PART02Simufact Forming：鍛造工藝的“數字實驗室”海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長、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現鍛造成形工藝虛擬試錯，通過對成形過程中材料流動、溫度、應力、應變、折疊缺陷、設備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優化鍛造工藝。

多道次工藝列表 自適應再加熱模擬：旋轉工藝成形持續時間長，熱成形時，往往會因為工件與空氣傳熱導致工藝未完成時，工件低于鍛造溫度，這時需要回爐再加熱，這個過程在模擬設置時，軟件可自動判斷溫度范圍，恢復工件初始溫度或模擬計算再加熱過程。

為適應節能減排需求，選用輾環制坯后鍛造工藝，詳細的工藝路線為：下料→加熱→鐓粗→擠孔→沖孔→輾環→鍛造成形，工步圖如圖2 所示，此方案連皮質量約2kg，材料利用率可達到90%，且大大減小了鍛造成形時鍛件的投影面積，從而減小鍛件的終鍛成形力。

多向模鍛是指在閉式模腔內對坯料施加工藝力，進行多方向聯合擠壓、鍛造成形的一種模鍛方法。采用多向模鍛技術可一次成形帶內空腔、外枝丫或具有凹凸外形的復雜結構鍛件，成形的鍛件形狀復雜、尺寸精確，接近成品零件。

下面從一個連桿鍛造企業的應用案例來介紹一下：該連桿鍛造企業，對于連桿的鍛造工藝已經積累了大量的經驗數據，可以說不借助仿真軟件也可以經過少量的試錯調試即可設計出成熟的連桿鍛造工藝。但是從Simufact仿真的角度，可以基于當前的工藝做進一步的優化提升，這里從提升材料利用率的角度使用Simufact Forming軟件對連桿成形工藝進行優化。

鑄造（Cast）是將原材料加熱至流質的熔融狀態，注入模具中，冷卻后成形；鍛造（Forge）則是對材料加熱至少量軟化，然后用鍛壓機將毛坯壓向模具，擠壓成形；數控加工則是將整塊的材料進行切割、刨削、研磨等的加工。鑄造過程由于金屬要熔化成流質，在冷卻為固體時分子結構重新成形，會受到在加熱過程中溶解的氣體、水蒸氣等的影響，令分子結構形成塊狀，強度較低，但生產較為容易。

束學道針對焊接易導致零件產生變形降低加工精度的難題，提出了多工步整體熱旋成形零件方法，為帶凸緣深錐形薄壁回轉件的旋壓成形提供了理論基礎。 本文以容器凸緣件為例，設計鍛造凸緣的模具，同時利用Deform-3D 軟件對凸緣件進行了模擬，并對毛坯形狀進行了優化。模具設計 圖1 為凸緣件，此種凸緣件縱深較長(98mm)，最薄處6.6mm，成形難度較大。

中間坯放到胎模型腔里，機械手夾持胎模模套放到自由鍛錘下砧上，先使用普通平蓋進行鐓粗成形，待頭部外徑展開后，再使用成形上蓋進行終鍛成形，直到盤部成形完成。圖4 閉式胎模鍛模具結構圖和實物中間坯平鍛工藝模擬分析及優化提高 平鍛制坯工藝模擬分析 使用DEFORM 模擬分析軟件對平鍛制坯工藝過程進行模擬分析。首先對平鍛制坯工藝建立中間坯成形的有限元模型。

PART02Simufact Forming：鍛造工藝的“數字實驗室”海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長、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現鍛造成形工藝虛擬試錯，通過對成形過程中材料流動、溫度、應力、應變、折疊缺陷、設備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優化鍛造工藝。

鍛造是將金屬棒材、線材、板材、鑄錠或塊金屬加熱或不加熱，在力（能）的作用下成形的一種加工方法。俗稱：打鐵。鍛造屬于金屬塑性成形，大都是體積成形，是指利用鍛造設備上的錘頭、砧塊或模具，輔以機械手或其他夾具，對金屬坯料的不同方向施力產生塑性變形。根據鍛件的尺寸和形狀、采用的工模具工裝結構和鍛造設備的不同，鍛造分為自由鍛和模鍛，鍛造出來的產品分別稱為自由鍛件和模鍛件。

通過現代軟件技術實現工藝操作模擬，在電腦上規劃并優化整個制造流程，用戶使用和操作更加直觀。智能液壓機比傳統液壓機的使用范圍更廣，產品附加值高，可以應用于金屬板件沖壓、等溫鍛造、粉末壓制、橡膠硫化、纖維板熱壓、校直、壓裝、注塑等精密成形工藝。

圖4 鍛件模鍛工藝成形過程模擬圖鍛打載荷曲線及金屬流動趨勢圖5為模鍛成形過程中上模所受載荷變化曲線走勢，在鍛造過程中，隨著坯料變形量的增加，上模所受載荷不斷增加，在鍛造末期即最外側飛邊剛形成時，模具型腔即將充滿，上模所受載荷急劇增大。

通過三維造型軟件Inventor 的體積工具測出曲軸多楔輪零件的體積V=202442.8mm3，t=8mm，d=74.5mm，代入式(1)中得D=194.34mm。旋壓增厚有限元模擬分析建立有限元模型利用Inventor 建立工件和各道次模具的三維模型，基于有限元軟件Simufact 對旋壓成形過程進行模擬分析，第1 道次有限元模型如圖2 所示。