FORGE® PER IL FLOWFORMING

Il flowforming è un processo di deformazione plastica incrementale del metallo, realizzato tra un mandrino e uno o più rulli. Tale processo può essere eseguito a freddo o a caldo e consente di produrre parti di rivoluzione senza saldature, con spessori variabili preservando l’andamento e la continuità delle fibre del metallo.

Poiché il flowforming è un processo incrementale con molte rotazioni dell'assieme parte-mandrino, è necessario valutare un gran numero di incrementi con approccio lagrangiano per rispettare la geometria. Al fine di ridurre il tempo di calcolo, è quindi interessante utilizzare modelli di simulazione che approssimano l’evoluzione di questo processo, mantenendo tuttavia un eccellente livello di qualità del risultato.

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Tensioni sul componente durante il processo

 

SIMULAZIONE PREDITTIVA

Grazie al suo solutore e ai suoi modelli dedicati, FORGE® consente una previsione accurata di:
  • geometria del componente nella fase finale
  • distribuzione dello spessore della parte e la presenza di strozzature locali
  • difetti, come la presenza di pieghe
  • evoluzioni metallurgiche nel caso di flowforming a caldo
  • deformazione plastica
  • tensioni residue
  • rischio di danneggiamento del materiale
  • velocità e spostamenti ottimali degli utensili
  • forza sugli utensili

Previsione difetti di ripiega durante il flow forming 

Scopri la nostra soluzione

 

CARATTERISTICHE DEDICATE DI FORGE® PER IL FLOWFORMING

  • Approccio lagrangiano per simulare accuratamente il processo di formatura a flusso come nella realtà.
  • Approccio ALE (Arbitrarily Lagrangian Eulerian) per accelerare i tempi di calcolo.
  • Approssimazione del modello 2,5D che tiene conto della posizione di contatto del rullo rotante consente di prevedere geometricamente le forme e le forze del processo con calcoli molto rapidi.
  • Remeshing automatico che consente di adattare la mesh del pezzo alle condizioni del processo e di ridurre i tempi di calcolo.
  • Strumenti automatici cinematici che consentono di calcolare la velocità dei rulli in base all'attrito per un'accurata simulazione del processo 3D.
  • Cinematica dedicata 2D che consente di controllare lo spostamento del rullo, in base alla sua posizione di velocità lineare nelle direzioni X e Z. La velocità di rotazione del sistema consente di calcolare i punti di contatto del rullo con il pezzo durante il processo.
  • Template di simulazione dedicato che consente un inserimento semplificato dei dati di processo.
  • Modello di materiale elasto-plastico per la formatura a freddo che consente di prevedere le tensioni residue nel pezzo.

Simulazione di Flow forming

 

CASO STUDIO: FLOWFORMING DI UNA RUOTA IN ALLUMINIO

L'esempio presentato corrisponde alla formatura di un cerchio in alluminio. Dopo le fasi di forgiatura, foratura e flangiatura eseguite anch’esse in FORGE®, è stata sviluppata una simulazione 2D del processo di flowforming, con un tempo di calcolo di 10 minuti.

Il remeshing adattativo consente di avere un refinement localizzato della mesh, con maggiore precisione dei risultati nell zone interessanti (sotto il rullo e a contatto con il mandrino).

Previsione della pressione sulla ruota e della forza sul rullo