本文主要介绍的是采用simufact forming软件对某风机叶片进行锻造成形模拟的方法。
主要步骤包括以下几步。
1.创建一个项目(project)。
2.将模具和坯料的几何体赋予到项目中。
3.定义材料。
4.定义压力机。
5.添加摩擦。
6.设置温度。
7.定义模拟条件(网格划分等)。
整个模具如图1所示。
图1 风机叶片成形模具图
现介绍具体操作步骤。
1. 创建一个项目(project)
创建一个热成形的工程项目并选择锻造成形工艺,3维仿真模拟,采用有限体积求解器,如图2、3所示。
图2 选择成形模块
图3 选择加工工艺过程
2. 将模具和坯料的几何体赋予到项目中
在“备品区”(工程区project右边的为备品区)中右键点击鼠标,出现下图4,鼠标滑选“几何形状”——“从文件”,出现图5对话框。
图4 插入模型文件
图5 模型文件对话框
将模型文件分别拖拽到project目录下并将工程名字命名FanBladeForming,拖拽完毕后如图6所示。
图6 将坯料和模具赋予到project中
3. 赋予材料
在“备品区”点击鼠标右键,鼠标滑动选择“材料”——“材料库”,如图7所示。
图7 插入材料
在弹出来的材料库对话框中选择“钛”——“Ti-6Al-4v_h1”材料,点击“ok”,如图8所示。然后将出现在“备品区”的材料拖拽到工程区“坯料workpiece”目录下,如图9所示。在simufact中如果不赋予模具材料属性的话,软件会默认模具材料为H13模具钢,同时会相应的调整材料的密度和传热属性,此文中模具采用的是H13模具钢,所以在此没有必要赋予模具材料属性。
图8 材料库
图9 材料赋予到坯料目录栏中
4. 定义压力机
在“备品区”点击鼠标右键,鼠标滑动选择“压力机”——“手动定义”,如图10所示。在弹出来的对话框中选择“液压机”,液压机速度为100mm/s,如图11所示。点击“Apply”,液压机便会出现在“备品区”中。
图10 定义压力机
图11 液压机参数
将出现在“备品区”中的曲柄压力机拖拽到相邻左边的project(FanBladeForming)的根目录中,然后将上模(upper)拖拽到液压机目录下,完成压力机的赋予工作。如图12所示。
图12 将上模(upper)赋予到压力机上
5. 添加摩擦
在“备品区”点击鼠标右键,鼠标滑动选择“摩擦”——“数据库”,如图13所示。在弹出的对话框中选择如图14中显示的参数(titanium-hot-medium),点击确定即可在“备品区”出现摩擦条目,双击条目之后可以看到如图15所示的详细参数。然后将摩擦条目拖拽到project中,如图16所示。
图13 定义摩擦
图14 定义摩擦参数
图15 titanium-hot-medium摩擦详细参数
图16 将摩擦系数赋予到project中