Numeryczna symulacja wybranych procesów technologicznych za pomocą programu Forge2D/3D

Celem pracy zrealizowanej w Instytucie Metalurgii Żelaza było opracowanie technik symulacji numerycznej w połączeniu z symulacją fizyczną procesów obróbki cieplno-plastycznej, szczególnie w zakresie implementowania własnych modeli strukturalnych i konstytutywnych materiałów oraz wyznaczenia parametrów reologicznych z wykorzystaniem programu Forge. Przedstawiono przykład wyznaczenia współczynnika tarcia i relogii materiału na podstawie prób plastometrycznych wykonanych dla stali 316L i miedzi chromowej. Ponadto przeprowadzono symulację numeryczną wybranego proeesu przemysłowego kucia matrycowego i procesu MAXstrain. Na przykładzie wyznaczania reologii materiału dla stali 316L pokazano, jak duży wpływ na wartość naprężenia uplastyczniającego ma efekt cieplny. Wartości naprężeń obliczone za pomocą metody inżynierskiej są mniejsze w stosunku do wartości uzyskiwanych za pomocą wstępnej metody odwrotnej. Dla badanego materiału różnica wyniosła około 20%. Pokazano możliwości programu FORGE przewidywania powstawania zakucia na przykładzie procesu przemysłowego.

---

The purpose of the work carried out in Institute for Ferrous Metallurgy was to develop techniques for numerical simulation in combination with physical simulation of thermoplastic treatment processes, particularly with regard to implementing own structural and constitutive models of materials and determining rheological parameters using Forge software. The example of determination of friction factor and material rheology based on plastometric tests for 316L steel and chromium copper was presented. In addition, numerical simulation of the selected industrial die forging and MAXstrain process was carried out. On the example of determination of material rheology for 316L steel it was shown how large influence of thermal effect on yield stress is. The stress values calculated by engineering method are lower than the values obtained by initial inverse method. For the material under investigation the difference was about 20%. FORGE software's abilities to forecast laps were shown on the example of an industrial process.