QForm UK는 높은 신뢰도를 제공하는 금속 성형 공정 시뮬레이션, 분석 및 최적화에 사용되는 전문 엔지니어링 소프트웨어입니다.

일반 금속 성형

QForm UK는 냉간, 온간 및 열간 단조, 개방형 단조, 압연, 프로파일 압출 및 기타 금속 성형 공정의 시뮬레이션 및 최적화 소프트웨어입니다. 미세구조 예측, 열처리 시뮬레이션 및 사용자 서브루틴 등 다양한 추가 특수 모듈을 프로그램에서 구현할 수 있습니다.

QForm UK는 시장에서 가장 사용자 친화적인 인터페이스를 갖추고 있으며 현대적인 프로그래밍 기술과 광범위한 기능 덕분에 가장 빠른 시뮬레이션 시간을 제공합니다. 매우 강력하고 보편적인 소프트웨어 코어를 통해 모든 종류의 금속 성형 공정을 시뮬레이션할 수 있습니다. 금속 성형 시뮬레이션에 대한 30년의 경험을 Fully automatically and highly adaptive mesh generator와 함께 소프트웨어에 적용하였습니다.

시장에서 Pre/post 프로세스를 가장 편리하게 다룰 수 있는 인터페이스를 제공하고 있습니다. 초기 데이터 준비, 결과 분석 및 시뮬레이션이 하나의 창에서 제공하고 있습니다. 시뮬레이션 매개변수 또는 초기 데이터의 수정 등을 하나의 창에서 수행함으로써 작업 효율성을 크게 향상시켰습니다.

커넥팅 로드 단조 시뮬레이션
커넥팅 로드 단조 시뮬레이션
대칭 평면을 이용한 단조 시뮬레이션
대칭 평면을 이용한 단조 시뮬레이션

새로운 알고리즘을 사용하여 최신 멀티코어 프로세서 및 모든 컴퓨터 리소스를 매우 효과적으로 사용할 수 있어 시뮬레이션 속도를 훨씬 향상시킵니다. 솔버와 사용자 인터페이스가 분리되어있지만 동시에 실행되므로 복잡한 시뮬레이션이 실행되는 동안에도 결과를 실시간으로 관찰할 수 있습니다.

사용자는 단일 인터페이스 창에서 초기 데이터를 입력하고, 시뮬레이션 프로세스를 관리하고, 시뮬레이션 결과를 확인할 수 있습니다. 사용자가 복잡한 공정조건을 신속하게 정의하고 시뮬레이션에서 사용 가능한 다양한 데이터를 쉽게 볼 수 있도록 다양한 도구를 사용할 수 있습니다.

Cross-wedge rolling 시뮬레이션
Cross-wedge rolling 시뮬레이션
기계적 결합 시뮬레이션 / 금형의 유효응력 분포
기계적 결합 시뮬레이션 / 금형의 유효응력 분포

QForm UK는 대부분의 금속 성형 공정을 시뮬레이션할 수 있으며 QForm UK에서 시뮬레이션할 수 있는 다양한 공정은 다음 기능들 덕분에 지속적으로 확장되고 있습니다.

  • 공작물-공구 시스템의 Coupled Thermo-mechanical 문제 계산
  • 복잡한 공구의 시뮬레이션
  • 하나의 시뮬레이션 모델에 여러 개의 공구 및 공작물 포함
  • 서로 다른 재료의 여러 공작물 성형
  • 스프링 장착 금형 및 하중 홀더 시뮬레이션
  • Implicit 및 Explicit integration method
  • 사용자 정의 기능 (User defined functions)
Cross-roll piercing 시뮬레이션
Cross-roll piercing 시뮬레이션
하이드로포밍 시뮬레이션
하이드로포밍 시뮬레이션
  • 공작물 및 금형에 대한 특수 경계 조건
  • 점소성(Visco-plastic) 및 탄소성(Elastic-plastic) 변형 시뮬레이션
  • 열-탄소성 문제 시뮬레이션
  • 시뮬레이션 매개변수 및 유한요소 메시 수정을 위한 강력한 기능들
Skrew rolling 시뮬레이션
Skrew rolling 시뮬레이션
금형 어셈블리의 기계적 결합 시뮬레이션
금형 어셈블리의 기계적 결합 시뮬레이션
  • 널리 사용되는 주조 시뮬레이션 소프트웨어(ProCast, MagmaSoft)에서 시뮬레이션 결과 불러오기 기능
  • 재료의 유변한적 모델(Rheological model)을 생성하고 열처리 시뮬레이션을 위한 TTT 및 CCT 선도를 생성하기 위한 JMatPro 소프트웨어와의 다이렉트 인터페이스
  • 미세구조(Microstructure) 및 상변화(Phase transformation) 시뮬레이션용 소프트웨어와 인터페이스(MatiLDa)
탄점소성 플로우 포밍 시뮬레이션
탄점소성 플로우 포밍 시뮬레이션
열처리(Quenching) 시뮬레이션
열처리(Quenching) 시뮬레이션

시뮬레이션 중 메시 생성 및 재생성은 자동으로 수행되며 일반적으로 사용자의 개입이 필요하지 않습니다.
QForm UK에는 소재, 금형, 구동 및 윤활에 대한 방대한 데이터베이스가 함께 제공됩니다. 소프트웨어에는 기계, 유압 및 스크류 프레스, 해머, 회전형 장비 모델 및 여러 마찰 모델이 정의되어 있습니다.

자세한 사용자 매뉴얼은 5개 언어로 번역되어 있으며 프로그램의 모든 기능에 대한 설명뿐만 아니라 이해하기 쉬운 스타일로 작성된 QForm UK의 금속 성형 공정 시뮬레이션에 대한 흥미로운 예제들과 이론적 기초를 포함하고 있습니다.

이러한 모든 기능 덕분에 QForm UK는 과학자, 학교 및 산업 엔지니어와 금형 설계자들에게 수요가 증가하고 있습니다.

프로파일 압출

QForm UK Extrusion는 매우 복잡한 형상의 얇은 벽을 가진 프로파일에 대해서도 다이의 변형과 열적, 기계적으로 결합된 소재의 유동을 시뮬레이션할 수 있는 시장에서 유일한 프로그램입니다.

QForm UK Extrusion은 압출 공정 중 소재 유동 시뮬레이션 분석과 압출 다이 세트의 응력-변형률 상태 분석을 위해 개발되었습니다. 베어링 형상의 파라메트릭 표현과 최첨단 자동 메시 생성 알고리즘을 갖추고 있습니다. 베어링 형상을 파라메트릭 표면으로 고려함으로써 QForm UK Extrusion은 다이 변형으로 단 몇 분만에 달라질 수 있는 매우 미세한 초크(Choke) 경사 또는 국부 영역에서 발생하는 릴리프(Relief)를 고려할 수 있습니다. 고객사 시뮬레이션 결과와 실제 생산 및 실험실 테스트에 따르면 베어링 각도 변화는 작지만 소재 유동 패턴에는 큰 영향을 미칠 수 있습니다. QForm UK Extrusion은 생산 엔지니어와 금형 설계자가 사용하도록 개발되었으므로 정확한 시뮬레이션을 수행하기 위한 유한요소법 지식을 필요로 하지 않습니다.

복잡한 압출 프로파일용 다이는 설계하는 데 오랜 시간을 투자해야 합니다. 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 압출 금형의 개발시간을 크게 단축할 수 있고, 실제 프레스에서의 시험이 사라지며. 출시 기간이 크게 단축되고, 압출 제품의 품질이 예측되며, 이를 통해 생산 비용을 대폭 절감할 수 있습니다.

중공형 프로파일의 압출 방향 속도 분포
중공형 프로파일의 압출 방향 속도 분포
얇은 중공형 프로파일의 압출 방향 속도 분포
얇은 중공형 프로파일의 압출 방향 속도 분포
다이 변형량
다이 변형량
다이 변형으로 인한 베어링 각도 분포
다이 변형으로 인한 베어링 각도 분포

QForm UK Extrusion의 장점

  • 소재 유동 및 다이 변형의 기계적-열적 결합 시뮬레이션(소재 유동에 의한 다이 변형 또는 그 반대 경우)
  • QForm UK에서 사용되는 특별한 Lagrange-Euler 접근 방식과 고급 알고리즘 덕분에 가장 복잡한 프로파일에 대해 가장 빠른 시뮬레이션 속도 제공(ICEB 2015)
  • 압출 후 냉각으로 인한 프로파일 탄소성 변형 시뮬레이션
  • 메쉬의 높은 적응형 튜닝과 특별히 개발된 기계 및 열 작업 결합 덕분에 매우 정확한 시뮬레이션 결과
  • 직관적인 인터페이스와 쉬운 초기 데이터 입력으로 짧은 학습 시간
  • 완전 자동 시뮬레이션 프로세스 제공
  • 계산 과정에서 시뮬레이션 결과 관찰 및 분석
구조용 프로파일의 압출 방향 속도 분포
구조용 프로파일의 압출 방향 속도 분포
ICEB 국제 컨퍼런스 산업 벤치마크 결과
ICEB 국제 컨퍼런스 산업 벤치마크 결과

QForm UK Extrusion의 특징

  • 복잡한 솔리드, 반고체 및 중공형 프로파일 등 모든 복잡한 형상에 대한 시뮬레이션
  • 프로파일 프론트-엔드 모양 예측
  • 프로세스의 모든 단계에서 프로파일 속도 분포 계산
  • 빌렛 수에 관계없이 결합된 기계 및 열 작업 계산
  • 소재 유동에 의한 다이 변형의 영향 고려(그 반대의 경우도)
  • 공작물 및 다이의 모든 단면에서 온도, 응력, 변형률, 속도 분포 계산
  • 다이 수명 예측
  • 다이 변형 및 냉각 후 프로파일의 왜곡 확인
  • 압출하중 예측
  • 베어링 높이 최적화
다이의 평균응력 분포
다이의 평균응력 분포
금형의 유효응력 분포
금형의 유효응력 분포
  • 길이방향 용접면 예측(Seam weld, 소재 유동 경계)
  • 차지 용접(Charge weld) 이음매 길이 예측(빌렛-빌렛 간 이음매)
  • 프로파일의 새로운 재로
  • Stop-mark 또는 램 변위
  • 전체 빌렛 열 구배의 정확한 계산
  • 완전 자동 메쉬 생성 적응형 메쉬
  • 유동 도메인 및 다이 시뮬레이션 도메인
  • 사용자 정의 서브루틴 계산
  • 포인트 트래킹
  • 보고서 생성
길이방향 용접면(Seam weld) 해석 결과 (5th Iternational ICEB conference)
길이방향 용접면(Seam weld) 해석 결과 (5th Iternational ICEB conference)
실제 용접면 결과(시뮬레이션과 동일한 결과)
실제 용접면 결과(시뮬레이션과 동일한 결과)
QForm UK Extrusion은 2005년부터 국제 압출 및 벤치마크 컨퍼런스에 성공적으로 참여하고 있습니다.
  • Benchmark 2015, ICEB, Florence, Italy
  • Benchmark 2013, ICEB, Dortmund, Germany
  • Benchmark 2011, ICEB, Bologna, Italy
  • Benchmark 2009, ICEB, Dortmund, Germany
  • Benchmark 2007, ICEB, Bologna, Italy
  • Benchmark Extrusion 2005 Zurich, Switzerland

냉간 단조

열간 단조와 달리 냉간 성형 기술은 단조 부품의 가공 필요성을 줄이거나 없애는 정밀한 고품질 형상을 생성합니다. 이는 오비탈 성형, 금속 제품(너트, 나사)의 냉간 단조 및 업세팅, 냉간 나사 압연과 같은 기술에서 냉간 성형 기술을 사용하는 주된 이유입니다.

냉각 단조에는 특수 소재를 사용하여 파손없이 냉간 변형이 가능합니다.

냉간 성형을 정확하게 시뮬레이션하기 위해서는 냉간 단조 온도(일반적으로 20 ~ 400도)에서 테스트된 재료의 유변학적 모델을 사용해야 합니다.

냉간 성형 시뮬레이션에서 파괴 결함을 평가하기 위해 QForm UK에서 Cockcroft-Latham, V.L. Kolmogorov, Wierzbicki, Del, Johnson & Cook, McClintock, Rice and Tracy, V.A. Ogorodnikov, Yu.G. Kalpin 등과 같은 기준을 구현할 수 있습니다.

냉간 단조 공정에서는 단조 부품의 형상에 매우 큰 영향을 미치는 금형의 탄성 변형을 고려하는 것이 매우 중요합니다.

QForm UK 냉간 단조 시뮬레이션 결과 (금형 응력-변형률 상태)
QForm UK 냉간 단조 시뮬레이션 결과
(금형 응력-변형률 상태)
QForm UK는 다음을 포함하여 특별히 개발된 모델을 통해 금형 탄성 변형을 고려합니다.
  • 결합된 기계적 작업 – 공작물이 소성체(탄소성)이고 금형이 탄소성으로 변형하는 경우
  • 국부적인 열응력을 고려한 열-탄소성 냉각 모델
구조용 프로파일의 압출 방향 속도 분포
구조용 프로파일의 압출 방향 속도 분포
ICEB 국제 컨퍼런스 산업 벤치마크 결과
ICEB 국제 컨퍼런스 산업 벤치마크 결과

장점

  • 성형 품질 평가를 위한 단조품의 크기 측정
  • 단조 부품의 결함 식별
  • 변형 하중 예측 및 콜드포머(Coldformer) 또는 프레스 성능 검증
  • 금형 및 펀치의 공구 수명 및 결함 예측
  • 금형 마모 예측 및 최적화
QForm 시뮬레이션 결과(마지막 단조 단계에서 금형에 높은 유효응력 발생) 및 실제 깨진 금형
QForm 시뮬레이션 결과(마지막 단조 단계에서 금형에 높은 유효응력 발생) 및 실제 깨진 금형
QForm 하이드로포밍 시뮬레이션
QForm 하이드로포밍 시뮬레이션

냉간 성형 시뮬레이션에 도움이 되는 QForm의 특별한 기능들

  • 파괴 결함 예측을 위한 Cockcroft-Latham 파괴 모델 사용
  • 단조품의 최종 형상에 대한 금형 변형의 영향을 평가하는데 도움이 되는 결합된 기계적 및 열적 작업
  • 프리-스트레스 금형 어셈블리 사용
  • LUA 프로그래밍 언어로 작성된 사용자 서브루틴 구현
  • 사용자 서브루틴에서 계산할 수 있는 소성변형장 및 기타 특별한 값을 통한 단조 품질 예측
  • 다양한 금형 표면 윤활 정의
  • 판재 성형 공정 시뮬레이션에서 우수한 품질의 결과를 얻는데 중요한 유한요소 메쉬 고급 제어 기능

링/휠롤링

QForm 링롤링은 휠 및 링롤링 공정용으로 개발된 시뮬레이션 소프트웨어입니다. 해당 공정 시뮬레이션에 필요한 초기 데이터 입력을 크게 단순화하는 최신 압연기 알고리즘의 데이터를 사용하도록 조정되었습니다. 특수한 계산법을 사용하여 직사각형 또는 모양이 있는 단면의 링 변형을 빠르고 정확하게 예측할 수 있습니다.

QForm 링롤링 시뮬레이션
QForm 링롤링 시뮬레이션

압연 공정의 시뮬레이션은 변형 영역이 상당히 작고 공작물의 회전에 의해 지속적으로 변위되기 떄문에 어렵습니다. 변형되지 않는 대량의 재료는 모양, 온도 및 기타 필드를 정확하게 유지해야 합니다. 기존 시뮬레이션 기술에서는 정확도를 달성하기 위해 전체 공작물 볼륨에 걸쳐 매우 조밀한 메쉬가 필요하므로 시뮬레이션 시간이 매우 길어졌습니다.

또한, 현대 압연 장비는 범용 모델로는 설명할 수 없는 다소 복잡한 운동학을 가지고 있습니다. 이것이 바로 QForm가 특별한 계산법 및 알고리즘을 사용하는 이유입니다.

QForm 프로파일 링롤링 시뮬레이션
QForm 프로파일 링롤링 시뮬레이션
QForm 링롤링 시뮬레이션 X방향 속도 분포
QForm 링롤링 시뮬레이션 X방향 속도 분포

소프트웨어에는 SMS Group 및 Siempelkamp 압연 기계와 직접적인 인터페이스를 가지며 이러한 기계를 이용한 압연 공정을 시뮬레이션하는 특수 알고리즘이 있습니다. 다른 제조업체의 기계도 소프트웨어로 구현할 수 있습니다. (예: Weingarten 링 롤링 기계)
QForm 프로세스 체인 기능을 통해 링롤링 시뮬레이션을 위한 모든 공정 단계를 시뮬레이션할 수 있습니다. 링 롤링은 2D 업세팅 시뮬레이션으로 시작하여 단조 및 피어싱과 같은 추가 공정을 거쳐 마지막으로 링롤링 시뮬레이션으로 진행할 수 있습니다.
QForm 링롤링 소프트웨어에는 다음과 같은 특별한 기능들이 구현되어 있습니다.

  • 데이터 준비 인터페이스는 SMS Meer, Siempelkamp, Muraro 및 Mitsubishi 압연기(Mills)를 기반으로 합니다.
  • 금형 이동 그래프는 SMS Meer 및 Siempelkamp 압연 기계에서 직접 가져옵니다.
  • QForm 링롤링 소프트웨어에서는 소스 데이터의 그래프를 가져올 수 있으므로 시뮬레이션 데이터의 사용자 입력 작업이 단순화되고 인적 오류 요인을 제거할 수 있습니다.
  • 개발자가 만든 특수 이중 메시 알고리즘은 QForm 링롤링 소프트웨어에서 구현됩니다. 접촉 영역에서 적응력이 매우 높은 메쉬는 상호작용 영역을 정확하게 설명하는 반면 다른 메쉬는 변화하는 고리 모양을 상속하고 매우 높은 정확도로 필드를 계산합니다.

금형 메쉬는 공작물과 접촉하는 영역에서만 매우 미세하며 이러한 영역은 대칭 축을 기준으로 고정됩니다. QForm 링롤링은 이러한 고도로 개발된 알고리즘을 사용하여 압연 공정을 빠르고 정확하게 시뮬레이션 할 수 있습니다. QForm 링롤링은 압연기 프로그램에서 사용되는 것과 동일한 입력 매개변수를 사용하므로 시뮬레이션 설정이 더 쉽습니다. QForm 링롤링 프로그램 알고리즘은 이중 스탠드 압연 시뮬레이션을 위해 설정되었지만 폐쇄형 링롤링과 같은 다른 유형의 공정을 시뮬레이션할 수 있도록 조정할 수도 있습니다.

QForm 링롤링 시뮬레이션
QForm 링롤링 시뮬레이션

열처리

QForm Phase Transformation은 다양한 열처리 공정을 시뮬레이션하기 위한 특수 모듈입니다.
이 모듈은 다형성 변형이 있거나 없는 고체 상태의 합금(강철, 알루미늄, 니켈 및 티타늄 합금 포함)의 열처리 공정을 시뮬레이션하도록 설계되었습니다.
열처리 후 가공물의 상 조성과 물성(경도, 인장강도), 열처리 중 및 열처리 후의 잔류응력 및 변형률 등을 예측할 수 있습니다.
모듈은 열처리 공정의 각 단계에서 온도 변화 특성, 단계들의 순서 및 시간에 제한이 없으며 다음과 같은 공정들을 시뮬레이션할 수 있습니다.

  • 용체화 처리(Solution heat treatment)
  • Quenching(담금질): 중단 퀜칭(Interrupted quenching), 계단 퀜칭(Stepped quenching), 스프레이 퀜칭, 등온 퀜칭, 과냉각 퀜칭 셀프-템퍼링에 의한 퀜칭)
  • 템퍼링 및 시효(다단계 공정 포함)
열처리
스프레이 퀜칭 시뮬레이션 결과 – 온도 분포
스프레이 퀜칭 시뮬레이션 결과 – 온도 분포
열탄소성 문제 시뮬레이션 결과 – 퀜칭된 판재의 수직 방향 변위 분포
열탄소성 문제 시뮬레이션 결과 – 퀜칭된 판재의 수직 방향 변위 분포

QForm Heat treatment는 압력을 받는 금형의 변형 과정 중 냉각 중 상변태(Phase transformation)뿐만 아니라 가열, 변형 및 추가 열처리와 같은 추가 공정에 대해서도 사용할 수 있습니다.

상변태 동역학의 일반적인 모델(Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov: JMAK, Koistinen-Marburger, Lee-Van Tyne, Leblonde-Devaux)을 사용하여 여러 상(Secondary metastable, stable phase) 간의 직접 및 역 상변태(Reverse phase transformation) 변환을 모두 시뮬레이션할 수 있습니다.
또한, 상변태 시 열 방출 및 부피 변화가 계산됩니다.

사용자는 계산을 위한 초기 데이터(상 특성, 상변환의 동역학 모델, 잠열, 상변태 시 부피 변화 계수, 상의 평형체적율 등)를 정의하고 이를 QForm의 소재 데이터베이스에 저장할 수 있습니다.

저탄소강의 상변태 동역학 및 예비 시뮬레이션을 위한 상 특성에 대한 초기 데이터는 QForm에 내장된 열처리 계수 계산기(Heat treatment coefficients calculator)를 사용하여 다양한 선행연구에서 발표된 자료를 참고하여 계산할 수 있습니다.

저합금강 및 탄소강의 열처리 시뮬레이션에 필요한 모든 초기 데이터는 JMatPro 소프트웨어에서 가져올 수 있습니다.

소재 데이터베이스. 상 특성 및 상변태 동역학모델은 사용자가 지정하거나 다른 소스로부터 가져올 수 있습니다.
소재 데이터베이스. 상 특성 및 상변태 동역학모델은 사용자가 지정하거나 다른 소스로부터 가져올 수 있습니다.
커넥팅 로드의 인장강도(MPa) 분포
커넥팅 로드의 인장강도(MPa) 분포
퀜칭 후 경도(HV) 분포
퀜칭 후 경도(HV) 분포
Heat treatment 모듈을 통해 사용자는 다음을 포함한 열처리 공정 최적화를 위한 분석이 가능합니다.
  • 지속 시간, 열응력 및 불균일한 온도 분포를 줄이기 위한 공작물의 가열 방식 최적화
  • 필요한 특성을 얻기 위한 최적의 냉각제 선택은 물론 열처리된 공작물의 잔류응력 및 뒤틀림을 최소화
  • 공정비용 절감을 위한 기존 및 신규 공정에 대한 가능성 평가(예: 개별 퀜칭 및 템퍼링 작업 대신 자체 템퍼링을 통한 퀜칭 도입)
  • 온도 선택
퀜칭 중의 온도 분포(좌) 및 Martensite 상 비율(우)
퀜칭 중의 온도 분포(좌) 및 Martensite 상 비율(우)
회전형 스프레이 장비를 통한 퀜칭
회전형 스프레이 장비를 통한 퀜칭

미세조직

QForm Microstructure (Grain size evolution)은 강철, 니켈, 티타늄, 알루니뮤 기반 및 기타 합금의 열 및 기계가공 중 미세구조의 변화를 시뮬레이션하기 위한 특수 모듈입니다.

주요 시뮬레이션 절차

  • 정적 재결정
  • 동적 재결정
  • Metadynamic 재결정
  • 일반적인 결정립 성장
  • 미세구조의 조대화(Coarsening)

시뮬레이션에서는 온도 영향과 순환 재결정을 고려합니다. 이 모듈은 다른 공정 시뮬레이션 결과를 가져와 미세구조 변화를 계산할 수 있으며 2D 및 3D 문제 모두에 대해 가능합니다.
재결정 동역학 모델은 Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK) 방정식으로 설명됩니다.

미세구조 시뮬레이션의 Pre/post 프로세서 모두 QForm에서 사용할 수 있습니다. 시뮬레이션 결과는 공작물 필드에 표시되며 다음 결과값들이 계산됩니다.
정적, 동적 및 Metadynamic 재결정 과정에서의 평균 입자 크기 및 체적분율; 재결정화된 총 체적분율; 평균 입자 크기; ASTM 입자 수, 미세구조 진화 유형; Retained strain; 임계 변형; 각 재결정 사이클 전의 초기 결정립 크기; 순환 재결정 계산이 활성화된 경우 완료된 재결정 횟수 및 기준 필드: 변형 시간, 평균 온도 및 변형 중 변형률, 드웰 타임 및 결정립 성장 시간

미세조직

Microstructure 모듈을 통해 사용자는 다음을 포함한 열역학적 처리 공정 절차를 분석하고 최적화할 수 있습니다.

  • 필요한 미세구조 및 특성을 얻기 위한 변형 모드 매개변수의 최적화
  • 입자 성장 및 미세구조 조대화를 방지하기 위한 온도 선택, 유지 및 가열 단계의 수와 시간

QForm에는 GMT mbH에서 개발한 MatILDa 모듈도 포함되어 있습니다. 이 모듈은 Sellars-Roberts모델을 사용하여 강철 및 니켈 합금에 대한 유사한 문제를 해결하기 위한 대안으로 사용할 수 있습니다.

압출 금형 자동화 설계

QForm Extrusion Die Designer(QExDD)는 알루미늄 중공 프로파일과 솔리드 프로파일의 압출을 위한 금형 세트의 다이, 맨드릴 및 기타 부품의 3D 모델링을 위한 자동화 시스템입니다.

이 시스템은 특별한 파라메트릭 설계 도구를 사용하여 금형 세트의 솔리드 모델을 단계별로 생성하는데 도움이 됩니다. 사용자는 모델의 형상과 기본 치수를 지정하여 설계 프로세스를 제어합니다. 이 자동화된 설계 프로세스는 기존 다이 설계보다 몇 배 더 빠른 작업속도를 제공합니다. 일반적인 작업 영역이 소프트웨어에 의해 자동화되므로 사용자는 더 중요한 작업에 집중할 수 있습니다. QExDD는 QForm Extrusion 시뮬레이션 프로그램에서 시뮬레이션에 사용할 수 있는 최고 품질으 ㅣ솔리드 모델을 제공합니다. 시뮬레이션에서 소재 유동에 일부 문제가 나타나면 다이 설계의 모든 종류의 수정을 다이 모델에서 쉽게 구션하여 다시 시뮬레이션할 수 있습니다. 이를 통해 설계된 금형 세트의 시뮬레이션과 분석이 훨씬 빠르고 효과적입니다.

QExDD에서 모델링한 파라메트릭 금형 모델
QExDD에서 모델링한 파라메트릭 금형 모델
QExDD에 탑재된 베어링 에디터
QExDD에 탑재된 베어링 에디터

QExDD에서 다음 작업을 수행할 수 있습니다.

  • 금형 세트의 파라메트릭 모델을 빠르고 정확하게 생성
  • 특수 변집기에서 베어링 교정
  • QForm Extrusion 시뮬레이션에 사용할 수 있는 최고 품질의 솔리드 모델 생성

QExDD는 매우 효과적이고 새로운 직접 모델링 개념을 기반으로 하고 있는 Ansys SpaceClaim의 플러그인으로 개발되었습니다. 따라서 QExDD와 QForm Extrusion 소프트웨어를 함께 사용하면 금형 설계자의 생산성이 크게 향상되고 사상 작업과 같은 금형 수정 단계를 최소화할 수 있습니다.

압연 공형 자동화 설계

Qkaliber는 긴 제품과 단면 프로파일의 압연 공정을 개발하고 개선하기 위한 CAD 시스템입니다. Qkaliber는 압연 형상 설계의 분석 방법을 기반으로 합니다. 설계 시스템과 시뮬레이션 프로그램의 상호 작업은 형상 압연 기술의 준비, 조정 및 실제 구현 단계의 기술적 문제에 대한 솔루션을 제공합니다.

Qkaliber는 그루브(공형) 설계와 시뮬레이션을 결합하여 다음을 제공합니다.
  • 기존 롤 패스 설계 분석 및 개선
  • 빌렛에서 최종 프로파일까지 최종 형상에서 빌렛까지 역방향으로 직접 롤 패스 설계
  • 압연의 변형, 속도 및 온도 체계, 하중 및 에너지 매개변수 시뮬레이션
  • 롤 강도 분석
  • 단면 내 변형영역의 시각적 분석
  • 압연기의 특성과 한계를 고려한 압연기술 분석
  • 지정된 단면 프로파일을 기반으로 전체 롤링 구성표 자동 생성
  • 매개변수 기반의 롤 패스 설계를 평가하기 위한 프로파일 요소의 유동 분석
  • Qkaliber에서 그루브 형상을 검증하기 위해 단 몇초만에 2.5D 단면 변형 시뮬레이션
  • Dxf 파일에서 형상 불러오기 및 내장 편집기를 사용한 형상 사용자 정의
  • Excel 템플릿에서 롤 패스 디자인 불러오기

Qkaliber는 QForm UK에서 시뮬레이션을 위한 프로젝트를 자동으로 생성합니다. 사용자는 설계된 기술을 검증하기 위해 ‘Start simulation’ 버튼만 누르면 됩니다. Qkaliber는 지정된 섹션 프로파일을 기반으로 전체 압연 절차를 자동으로 생성하고 프로파일 요소의 유동을 분석하여 매개변수를 기반으로 롤 패스 설계를 평가합니다. Qkaliber는 롤링 방식, 롤 도면, 그루브 도면과 같은 문서를 생성할 수 있습니다.

자동화된 롤 패스 설계를 시뮬레이션과 통합하여 압연 공정 개발 속도가 크게 향상되어 생산성을 높일 수 있습니다.

단조 프리폼 자동화 설계

QForm UK Direct는 벌크 단조 프리폼 성형의 금형 자동화 설계를 위한 CAD 시스템입니다.

QForm UK Direct를 통해 벌크 단조 공정을 위한 프리폼 성형 금형의 3D 모델을 생성하고 QForm UK로 불러와 시뮬레이션 결과를 확인할 수 있습니다. QForm UK Direct의 원리는 간단하지만 계산방법은 철저하게 과학적 연구와 분석을 기반으로 제공됩니다. 최종 단조 금형을 초기 데이터로 사용하고 자동 생성 후 프리폼 금형에 가장 적합한 표면을 선택하면 됩니다. 설계된 3D 모델을 QForm UK로 쉽게 가져와 해당 시뮬레이션 결과를 확인할 수 있습니다.

QForm UK Direct에는 Ansys SpaceClaim의 플러그인으로 개발되어 CAD 소프트웨어의 전체 기능이 포함되어 있으며 QForm UK의 게산 알고리즘을 사용하여 프리폼 금형 표면을 생성하며 QForm UK Direct 내에서 생성된 금형 형상을 다듬는 것이 가능합니다. 즉, 필렛 구멍 및 기타 필요한 요소를 추가할 수 있습니다. 생성된 형상은 QForm UK 시뮬레이션 및 CAM 시스템 모두에 사용할 수 있습니다.

QForm UK Direct에서 제공하는 기능은 다음과 같습니다.

  • 3D 금형 모델 내보내기
  • 프리폼 성형 금형 표면의 신속한 생성
  • QForm UK 내에서의 빠른 검증
  • 직접 모델링 CAD 시스템의 모든 기능
  • 사용자 친화적인 매개변수 제어(표면 평탄화 및 오프셋 등)