20140406

20140406-輪轂近淨形鍛造 CAE 分析

20140406-輪轂近淨形鍛造 CAE 分析

這篇文章是看了一篇專利資料(US8256260)所做的 CAE 案例分析。在這篇專利中,主要的技術在於漸進式成形(incremental forming),近年來,漸進式成形的研究越來越多,舉凡擺輾鍛造(orbital forging)、旋壓成形(spinning)、都屬於漸進式成形,其主要特色是,胚料以局部成形,模具與胚料接觸面積少,成形力較單一沖頭單一道次成形低,模具壽命亦較高不易發生破壞。

該專利之漸進式成形方法可以參考下圖1的專利說明圖,上模分成5個沖頭(No. 18、20、16、22、24、26)依序向胚料(No.6)加壓變形。在 CAE 分析設定中,依序設定好各個沖頭的運動曲線(motion curve),以時間 vs 速度 (time - velocity)定義之,即可呈現出時序運動之效果,沖頭時序運動及胚料運動如圖2所示,動畫如圖3、胚料變形如圖4所示。

圖1、US8256260 專利說明圖


圖2、CAE 變形示意圖


圖3、輪轂漸進式成形動畫 [ http://youtu.be/BKnOqsBXZDA ]
圖4、輪轂漸進式成形胚料變形動畫 [ http://youtu.be/83rWxOWB6Zg ]
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Reference :
[1] Manu Mathai, Raymond Stonitsch, Guven Yucesan (2011) Near net shape forging process for compressor and turbine wheels and turbine spacer wheels, General Electric Company, US8256260.
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Enson.