鍛造成形分析模擬技術 (Simulation Technologies of Forging Process)

鍛造成形分析模擬技術 (Simulation Technologies of Forging Process)

Keyowrds : Forging, CAE, FEA, FEM, FVM, ... .

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CAE softwares : SFTC DEFORM, SIMUFACT, ... .

鍛造成形分析主要目的有二點：

  1. 評估道次設計與預成形設計，對於胚料流動與成形性之影響。
  2. 模具應力與模具壽命預估。

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分析技巧：

1. 以 2D 模擬進行軸對稱成形分析，如鍛粗、打頭等預成形工法，再以 3D 進行循環對稱 or 非對稱分析。應用例為：

• (1) 航太扣件三道次成形，以 DEFORM 2D 進行第一及第二道次之軸對稱打頭、鍛粗成形，再以DEFORM 3D 進行第三道次之齒形成形 [MacCormack,2002]。
• (2) 以DEFORM 2D 評估不同預成形設計對流動速度之影響，以避免疊料缺陷，再進行 3D 齒栓成形 [Sheu,2009]。
• (3) 齒栓六道次成形，以 MSC/AutoForge 進行 1～5 道次之 2D 打頭成形，再進行第六道次的 3D 齒栓成形分析 [Behrens,1998]。

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REFERENCE

• [] A. Behrens,H. Schafstall (1998) 2D and 3D simulation of complex multistage forging processes by use of adaptive friction coefficient, Journal of Materials Processing Technology, Vol.80–81, pp.298-303.
• [] Conor MacCormack,John Monaghan (2002) 2D and 3D finite element analysis of a three stage forging sequence, Journal of Materials Processing Technology, Vol.127, pp.48-56.
• [] J. J. Sheu,C. H. Yu (2009) Preform and forging process designs based on geometrical features using 2D and 3D FEM simulations, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol.44, pp.244-254.

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