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FORGE® NxT pour l'industrie automobile

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Avec les réglementations qui évoluent régulièrement, l’industrie automobile doit sans cesse innover pour réduire le poids des véhicules, la consommation de carburant et améliorer la performance des pièces. Dans le domaine de la simulation numérique du forgeage, FORGE® NxT est un logiciel leader reconnu depuis 30 ans et utilisé par les plus grands fabricants de pièces forgées dans le monde pour l’industrie automobile. Il est couramment utilisé pour la conception de pièces telles que bielles, vilebrequins, arbres à cames, arbres de transmission, engrenages, porte-fusées, triangles de suspension et roues de véhicules.

 

Grâce à de nombreuses fonctionnalités, FORGE® NxT est la solution idéale pour concevoir des pièces « first-time-right », supprimer les essais réels, réduire les coûts matière et d’énergie, améliorer la durée de vie des outils, raccourcir les temps de conception ainsi que le « time to market ».

"L’utilisation du logiciel FORGE®  au sein du groupe Hirschvogel Automotive apporte des avantages pas simplement techniques mais également économiques. Ces avantages ont été récemment démontrées à la fois par des critères d’évaluation financiers mais aussi par des critères non-économiques. De plus, la relation entretenue depuis plus de 10 ans entre le groupe Hirschvogel Automotive et Transvalor S.A. est remarquable."

Jochen Heizmann
Recherche & Développement
Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Denklingen, Allemagne

Conception « first time right »

FORGE® NxT permet de comprendre rapidement et de manière précise le forgeage de vos composants et de valider la gamme de forgeage par la prédiction de la géométrie finale, des replis, du fibrage, des sous-remplissages et de la matière en excès.

FORGE® NxT dispose de fonctionnalités uniques en matière de suivi de matière. Facile à mettre en œuvre, ces techniques de marquage permettent de localiser tout au long du procédé divers défauts tels que des repli ou des défauts d’aspiration. Ces mêmes techniques sont aussi exploitées afin de mieux comprendre l’écoulement des zones critiques telles que les surfaces de cisaillage des lopins, ou encore les zones internes des lopins qui peuvent contenir des ségrégations issues de fonderie.  L’utilisation du suivi de surface en ‘mode inversé’ offre la possibilité de matérialiser la zone de bavure en fin de forgeage puis de ‘remonter dans le temps’ afin d’identifier sa localisation dans le lopin de départ.

La surface de cisaillement du lopin initial - une barre cylindrique - d'une bielle peut être suivie pendant tout le processus de forgeage.

 

 

Choix de l’équipement approprié et

amélioration de la durée de vie des outils

FORGE® NxT permet de déterminer avec précision la force de forgeage nécessaire, permettant ainsi de valider le choix de l’équipement approprié dans l’atelier.

Prédiction de l’effort de forgeage lors de l’étape de finition.

 

La durée de vie des outils peut être améliorée grâce au calcul outillage de FORGE® NxT. Il est possible de prédire et d’analyser la distribution des contraintes, l’usure abrasive, la déformation, la température et l’endommagement dans les outils durant tout le procédé.

Prédiction de l’usure abrasive sur un poinçon (Hatebur Umformmaschinen AG).
Bonne corrélation entre simulation et pièce réelle.

 

Économie de matière

TRANSVALOR est pionnier dans le domaine de l’optimisation automatique qui peut être utilisée notamment afin de réduire la masse du lopin de départ. Pour l’industrie automobile, où les volumes de production sont élevés, cela constitue un bénéfice majeur. L’exemple ci-dessous présente le retour d’un de nos clients, qui a pu réaliser une réduction de 9 % en masse du lopin de départ rectangulaire. Une économie de matière importante à l’échelle de plusieurs milliers de pièces forgées.

Réduction automatique de 9 % du poids du lopin de départ (arbre moteur d'un véhicule). Bavure avant optimisation (en rouge) et après optimisation (en bleu).

 

Un autre exemple d’économie de matière réalisée par la société ARAI (cliquez ici).

 

Réduction des temps de conception

Les temps de calcul pour la conception peuvent être raccourcis grâce aux performances de FORGE® NxT en calcul parallèle. Ces excellentes performances reposent sur un traitement totalement parallélisé de toutes les étapes : résolution thermo-mécanique, remaillage et transport.

Graphique présentant la vitesse de simulation du forgeage en trois opérations d’une bielle


D’autre part, l’intégration de solutions numériques innovantes dans FORGE® NxT permet de concevoir des composants automobiles produits par forgeage incrémental. La simulation de ce type de procédé étant très exigeante en temps CPU, la nouvelle technique de bi-maillage permet de diminuer significativement les temps de calcul et de concevoir des composants tels que celui présenté dans la vidéo ci-dessous mis en forme par martelage rotatif.

Simulation de la mise en forme à froid d’un axe creux par martelage rotatif. Cette simulation exigeante en temps de calcul d’UC peut être réalisée plus rapidement pour ce type de procédé grâce à la technique de bi-maillage

 

 

 

 

 

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