通過有限元仿真技術對緊固件的冷鍛過程進行建模和工藝過程的預測性分析。在這個案例中,我們對在車輪螺栓鍛造中使用的沖頭進行了重新考慮和設計,以消除在鍛件空心截面處出現沖頭“粘附”的情況。
在過去十年間,有限元模擬在緊固件這一行業中的角色變得日益重要,這歸功于它在所有應用學科特別是在金屬成型作業中展現出的精準預測能力。金屬成型仿真能減少這類研究中所需的大量物理測試,可用于開發出獨特的加工工藝,與此同時,金屬成型仿真也廣泛用于行業中的工藝性能預測,比如潛在材料損壞的預測、鍛造力監測、最佳的模具設計以及行業中的拓撲優化。
仿真在對成本產生影響的同時,也使人們在生產中變得更輕松。例如,通過在辦公室中進行的數值模擬,可以提高模具的使用壽命,并且降低工人進行模具更換操作的次數。
與熱鍛相比,冷鍛中材料的流動性較差。因此,模具設計需要設計者擁有豐富的經驗,能夠在設計階段,在有限元仿真的幫助下預測可能出現的問題。本文表明,盡管盡了最大努力,且將完整的工藝設計與有限元模擬相結合,仍然可能出現無法預測的工藝缺陷。然而,通過使用金屬成型工藝仿真工具Simufact.forming,我們可以找到出現這些缺陷的原因并進行消除,這表明了工程軟件對于鍛造工業的作用。