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.