자유 단조는 높은 변형 하중이나 거대한 치수로 인해 기본 단조 공정으로는 단조할 수 없는 크고 중요한 제품에 사용됩니다. 자유 단조의 기술적 공정은 다이 블록용 개별 저용량 부품, 추가 롤링용 링, 선박 엔진용 크랭크 샤프트 블랭크 및 단조의 특성과 내구성이 필요한 기타 대형 부품을 생산하는 데 적용됩니다. 플랫 다이를 사용한 자유 단조는 때때로 망치와 같은 추가 단조 단계를 위한 사전 성형 작업으로 사용됩니다. 자유 단조는 실제로 인류가 마스터한 최초의 단조 공정입니다.
많은 개방형 단조품이 거대하기 때문에 경제적으로 기술적 프로세스를 개발하기 어려웠습니다. 단조업체는 축소된 크기 테스트(예: 1/25 크기)를 수행하고 엔지니어 방법(Upper bound method, glid lines method 등)을 사용하여 기술을 개발했지만 이러한 방법은 매우 부정확했습니다. 다행히도 요즘에는 최신 유한요소 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 자유 단조품의 기술적 프로세스를 빠르고 정확하고 저렴하게 개발할 수 있습니다.
QForm에서 자유 단조 공정을 시뮬레이션하면 다음과 같은 기술적 과제를 해결할 수 있습니다.
단조 작업 중 전체 빌렛 부피의 재료 흐름에 대한 응력-변형 상태 계산 및 예측
주조 시뮬레이션 소프트웨어(예: Procast, MAGMA)에서 형상 및 계산 필드를 가져와 주조 빌렛 단조 후 품질 예측 및 표면 및 내부 결함 추정
단조 금형의 최적 형상 찾기
단조 공정 최적화: 단조 사이의 가열, 회전 및/또는 축 방향 이동
작업 간 프로세스 개발 및 가열 요구 사항 결정
Simulation of open die forging in QForm
Import of simulation results from ProCAST in Qform: Temperature and relative density fields
Open die forged parts: the bottom of the hydraulic press cylinder, rotor, casing and bottom of the nuclear reactor
엔지니어의 경험만으로는 작업물이 너무 크고 비싸며 잘못된 공정 설계의 가능성이 높은 복잡한 기술 공정을 개발하기에 충분하지 않습니다. 이것이 대형 빌렛(50~300톤)의 자유 단조에 시뮬레이션이 필요한 이유입니다.
장점
금형 모양, 회전 및/또는 단조 사이의 축 방향 이동에 따른 재료 흐름 예측
복잡한 가열 및 냉각 시뮬레이션
가열 및 냉각 중 열탄성 소성 응력을 계산하여 균열 가능성을 예측합니다.
공정 개발 중 컴퓨터에서 거시구조와 미시구조를 예측하는 가능성
주조 빌렛 단조 중 축방향 빌렛 기공률 변화를 예측할 수 있는 가능성
자유 단조 공정을 시뮬레이션하는데 도움이 되는 특별한 Qform 기능
다수의 타격과 국부적인 변형 구역이 있는 공정의 빠르고 정확한 시뮬레이션을 위한 듀얼 메시 방식
다중 블로우 작업을 설정하기 위한 편리한 테이블 인터페이스: 블로우 간 회전 및/또는 축 방향 이동 자동화
쉽고 빠른 시뮬레이션 모델링을 위한 특수한 단조 Manipulator 모델
빌렛의 열처리 및 열기계적 가공 시뮬레이션
링 단조
링 단조 공정은 금형 스트로크 후에 작업물이 회전하기 때문에 흥미롭습니다. QForm 의 특수 기능을 사용 하면 한 번의 작업으로 이러한 공정을 시뮬레이션할 수 있습니다