simufact自由锻工艺仿真

Simufact.forming

自由锻工艺仿真优化整体解决方案

西模发特信息科技（上海）有限公司

2013年9月15日

目录

一、自由锻工艺仿真软件购买的必要性 (3)

二、自由锻工艺仿真软件的组成部分和技术要求 (3)

2.1、自由锻工艺仿真软件的主要组成部分 (3)

2.2、自由锻工艺仿真软件的主要技术要求 (4)

三、Simufact自由锻工艺设计仿真优化整体解决方案 (6)

3.1 德国SIMUFACT ENGINEERING公司介绍 (6)

3.2 Simufact.forming自由锻工艺仿真软件介绍 (7)

3.3 simufact.froming软件工作原理 (12)

3.4 simufact.forming国内客户成功案例 (12)

3.6 simufact.forming软件推荐配置 (13)

3.7 simufact.forming硬件参考配置 (14)

3.8 simufact.forming其他功能介绍 (15)

3.9售后服务能力介绍 (15)

四、结论 (16)

一、自由锻工艺仿真软件购买的必要性

核电、水电、发动机等重要的零部件都通过自由锻加工生产出来，影响自由锻成形的影响因素众多。这些参数均会对自由锻零件产生影响，如果工装设计、工艺参数不合理，将会导致产品出现缺陷，造成人力和物力资源的浪费。

传统的自由锻工艺工装设计主要依据经验数据，工作量大、周期长、效率低、费用高、缺少科学性和预见性。我们通过实际的物理实验，往往需要多次实验才能得到较为合理的工装设计和工艺参数，对人力和物力的消耗极为巨大。随着计算机技术在仿真领域中的广泛应用，自由锻过程的数值仿真技术也越来越显示出其优越性。

对自由锻过程进行计算机模拟，可从以下几个方面显著地减少能耗节约资源：（1）减少物理实验次数，节约能源及相关人力物力，提高工作效率

（2）减少因物理实验或工艺不当造成的材料和模具损耗

（3）减少工时

（4）优化工艺路线，减少工艺步骤

（5）缩短新产品研发时间，加快产品上市步伐

（6）降低废料率，减少资源耗费

（7）人力资源，

为了提高贵厂在自由锻工艺设计优化方面的效率，缩短设计周期，减少成本，通过利用德国SIMFACT公司的专业的自由锻工艺仿真模拟软件simufact.forming软件进行计算机仿真，使得自由锻工装和工艺参数的设计由经验型向科学计算型转变，提高自由锻工艺装备设计的科学性和精确性。在现有生产工装不变的前提下，实现提高产品质量的目的。

二、自由锻工艺仿真软件的组成部分和技术要求

2.1、自由锻工艺仿真软件的主要组成部分

目前有限元工艺仿真软件主要由三部分组成，包括用户界面（GUI）、求解器及相关数据库，这三部分也直接决定了软件是否易用、求解是否稳定且精确及数据库是否全面，这三部分的主要功能如下：

1、用户界面（GUI）：用户操作界面，用户可使用软件界面进行自由锻工艺仿真

有限元模型的建立，包括相关边界条件定义、几何模型导入、后处理结果查

看等功能。

2、求解器（solver）：在整个软件中担负计算功能，负责对前处理建立好的有限

元模型进行计算并得出计算结果。

3、数据库：主要为材料数据库，设备数据库及边界条件等数据库。

2.2、自由锻工艺仿真软件的主要技术要求

对于自由锻工艺仿真，要求软件能实现以下功能，从而帮助我们提高效率、节约材料、优化人力物力配置，提高产品精度、优化工艺：

1、软件应采用windows风格界面，易学易操作，软件应包括前处理模块、求

解器模块和结果显示模块。

2、软件应包含常用的钢材及有色金属等热处理模拟所需参数的材料库，并可以

进行自定义材料库的扩充。且软件可以考虑材料不同相成分的不同属性，

使模拟结果更加精确。具有和材料分析软件JMatPro的接口，可将JMatPro

的材料数据导入进行模拟分析。

3、软件应能够与焊接仿真软件、铸造仿真软件友好结合，方便进行一体化工艺

模拟，也可以和其它有限元软件进行数据交换。

4、具有开坯锻、自由锻、立式/卧式环轧、芯棒拔长、马杠扩孔等仿真模块，

便于用户完成开坯锻、环轧、芯棒拔长、马杠扩孔材料加工工艺的材料

非线性和接触边界非线性仿真分析，为工艺参数的制定和工装的设计提

供相应指导。预知加工结果（成形后的形状、材料的流动情况、预测相

关缺陷）、优化成形工艺、预测加工过程中的组织转变、预测设备所受载

荷。

5、具有完全开放的专业的开坯锻工艺仿真模块，方便用户进行开坯锻工艺模

拟，能够设定一对和两对机械夹持手、能够对机械夹持手运动方向、运

动规律、每次进给速度、进给距离等进行定义，能够对多火多道次开坯

锻工艺进行一体化仿真，考虑每火加热温度和加热时间，能够设定坯料

从加热炉到设备，从设备到加热炉的移动时间。能够对机械手夹持力、

夹持距离、位移速度进行详细定义。

6、软件应能方便定义单个/多个操作机的自由锻拔长工艺模拟。

7、具有专业的环轧仿真模块，能够实现卧式和立式环轧的模拟分析。立式环轧

中能对信号辊、抱辊、芯辊和主动辊进行详细设定，因而考虑它们对整

个环轧工艺的影响，且主动辊转速能根据环件的直径而自动根据设定值

进行变化。卧式环轧能对两个抱辊、芯辊、主动辊和两个端面轧辊进行

详细设定，因而考虑它们对整个环轧工艺的影响。且具有专门针对环形

零件的六面体网格划分及重划分工具。

8、具有专业的管材径向锻造仿真模块，能够定义运动的芯模，能够对机械加持

手施加弹簧控制，支持打击次数由表格驱动高度控制。

9、软件可以进行四面体网格、六面体网格的划分和重划分。具有筒形回转体六

面体网格自动划分专用工具。

10、软件应能方便的定义旋轮的复杂运动路径，如与总体坐标轴倾斜的直线、曲

线、球线、曲母复合型等路径，用户可在软件中自己输入，且必须具有

输入路径接口，可以从其它软件导入路径。

11、软件应能很方便的定义被动旋转边界条件。

12、软件应能方便的定义芯棒的主动旋转。

13、软件应能方便的定义芯棒及马杠的旋转轴。无论是与总体坐标平行还是与总

体坐标倾斜的旋转轴均可以通过鼠标来定义。

14、软件应预先为用户定义好相关参数设置，用户只需进行简单设定便可进行自

由锻仿真。

15、软件应具有简便的仿真建模功能，通过改变输入数据方便获得最佳的仿真结

果，如：设备吨位、应变、温度、厚度等。

16、软件的模拟过程均考虑热传导，包括工件与空气、工件与旋轮、工件与芯轴、

旋轮与空气、芯轴与空气间的热传导。

17、软件对于非线性问题（几何、材料等）计算，应具有良好的收敛性，并能由

用户来进行运算模型和时间步长的调整。

18、软件应能考虑自由锻过程中的大应变、大变形等非线性行为。

19、软件可以采用CCT及TTT曲线对热处理工艺中的相变过程进行仿真，从而预