QForm Extrusion – единственное в мире решение, объединяющее проектирование матричной оснастки (QExDD) и компьютерное моделирование прессования профилей любой сложности.
Применение QForm Extrusion позволяет повысить качество конечного продукта, и при этом сократить затраты за счет полного исключения или сокращения до минимума:
- пробных прессовок,
- корректировки и модификации инструмента,
- количества циклов разработки технологии прессования.
QForm Extrusion – единственная программа моделирования прессования профилей, рассчитывающая совместную деформационную задачу.
Известно, что упругие деформации инструмента оказывают существенное влияние на размеры выходного отверстия матрицы, соответственно и на течение металла. Более того, мало таких матриц, для которых возможно полностью компенсировать прогибы в ходе прессования, поэтому их необходимо обязательно учитывать. Как правило, давление на входной стороне матрицы может достигать 500 МПа — это около 50 кг/мм2, что может приводить к значительному прогибу прессового инструмента.
QForm Extrusion учитывает упругую деформацию матрицы, включая область поясков, и моделирует течение профиля через деформированный контур очка матрицы. Эта уникальная возможность QForm Extrusion обеспечивает высокую точность моделирования процессов прессования профилей даже для матриц сложных конструкций.
Результаты моделирования с «жесткой» (слева) и «совместной» задачей (справа) в сравнении с экспериментом (в центре)
Деформация матричного комплекта
Многочисленные промышленные эксперименты показали, что деформация инструмента может вызывать зоны отрицательных и положительных уклонов в отдельных частях изначально прямого недеформированного пояска, что приводит к значительным изменениям в скорости течения материала. Совместное моделирование в QForm Extrusion гарантирует точные результаты в таких случаях.
Зоны отрицательных (синий цвет) и положительных (красный цвет) уклонов поясков вследствие деформации инструмента
Особенности QForm Extrusion:
- Предсказание дефектов в профиле на этапе проектирования инструмента. Возможность проектирования инструмента для профилей высокой сложности;
- Снижение расходов и срока проектирования оснастки, отладка технологии за счет выполнения экспериментов на компьютере;
- Удобный интерфейс оптимизации высот поясков, позволяющий быстро и наглядно оценить распределение скорости истечения металла, и на основе этого отредактировать высоты поясков;
- Оценка температуры по всему сечению профиля на выходе из очка матрицы для отслеживания перегретых и переохлажденных зон;
- Выбор оборудования и подбор оптимальной скорости прессования для достижения максимальной производительности;
- Взаимодействие со специализированным САПР QForm Extrusion Die Designer (QExDD) для проектирования инструмента прессования.
Специальные функции QForm для моделирования процессов прессования профилей
- Уникальный алгоритм совместного решения тепловой и деформационной задач позволяет учитывать влияние прогибов элементов оснастки на истечение металла.
- Расчет уклонов на поясках вследствие деформации инструмента.
- Возможность просмотра деформированного контура инструмента для контроля конечных размеров профиля.
- Предсказание расположения продольных сварных швов.
- Оценка длины поперечного сварного шва, возникающего вследствие прессования «стык в стык».
- Возможность создания собственных подпрограмм (например, реализация известных или новых моделей прогноза микроструктуры).
- Трассировка точек из профиля в контейнер и обратно.
- Определение термических напряжений в деформированном профиле для оценки его коробления.
- Расчет времени распрессовки и заполнения матрицы.
Расположение продольных сварных швов
Прогнозирование длины поперечного шва и график, показывающий объем «нового» металла в переходной зоне
QForm Extrusion Die Designer (QExDD)
QExDD – это система автоматизированного проектирования 3D моделей матричного комплекта для прессования полых и сплошных профилей. Разработана на основе Ansys SpaceClaim. Программа в несколько раз ускоряет процесс проектирования инструмента путем поэтапного создания твердотельной модели на основании параметрических данных чертежа матричной оснастки.
QExDD позволяет создавать модели, которые могут использоваться как для моделирования и оптимизации в QForm Extrusion, так и для производства матричной оснастки на станках. Такая интеграция процессов проектирования инструмента и компьютерного моделирования является современным и эффективным подходом к разработке матричных комплектов для прессования профилей.
Помимо создания исходной модели, QExDD позволяет быстро вносить изменения в конструкцию матрицы в процессе оптимизации. Всего за несколько действий можно изменить форму питателей и форкамеры, после чего сразу передать модель в редактор для построения сетки QShape.
Основные этапы построения матрицы:
а) загрузка контуров матрицы; б) подготовка базовой геометрии; в) подготовка параметрической 3D модели; г) готовая модель.
