O software de CAE DEFORM é uma poderosa ferramenta de simulação numérica desenvolvida para modelar e analisar com precisão os processos de conformação de metais, com foco especial no forjamento. Seja em 2D ou 3D, o DEFORM consegue simular uma vasta gama de operações, incluindo forjamento em matriz aberta, fechada e rotativa, extrusão e laminação.
Sua capacidade de prever com exatidão as deformações e tensões do material durante o processo é fundamental. Isso permite que engenheiros e fabricantes otimizem seus métodos produtivos, garantindo peças forjadas com as características mecânicas desejadas e, crucialmente, evitando defeitos comuns como trincas e deformações excessivas.
Com o DEFORM, é possível simular e analisar diferentes cenários e condições de processo rapidamente. Parâmetros como pressão, temperatura e velocidade de deformação podem ser ajustados e seus impactos visualizados. Além disso, o software oferece recursos abrangentes de pós-processamento, como a visualização de gráficos de tensão, deformação e temperatura, análise de escoamento de material e detecção de defeitos.
A simulação numérica com o DEFORM representa um avanço significativo. Ela ajuda a economizar tempo e recursos financeiros ao minimizar a necessidade de tentativa e erro em experimentos físicos, permitindo a otimização do processo antes mesmo da fabricação da peça final. Enquanto algumas técnicas produtivas para forjamento são milenares, custosas e demoradas, o DEFORM se posiciona como uma ferramenta de última geração, elevando o grau tecnológico e a eficiência do processo.
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O DEFORM é um software de simulação robusto que, desde os anos 80, tem sido crucial na otimização de diversos processos de fabricação.
Ele se destaca em forjamento a quente, permitindo a simulação precisa de peças complexas como discos de turbina, engrenagens e virabrequins, e em conformação a frio, onde garante a precisão de fixadores e componentes de rolamento, ajudando a eliminar defeitos e falhas de ferramenta. O DEFORM-3D é a ferramenta de ponta para usinagem, simulando fresamento, perfuração e rosqueamento.
Além disso, o software é líder em simulação de tratamento térmico e microestrutura, sendo a escolha preferida em setores como aeroespacial e automotivo. Também suporta operações de conformação complexas em 2D e 3D, como rebites, e diversas aplicações de laminação, de anéis a formas especiais. Com o DEFORM, há uma melhoria significativa no tempo e custo de desenvolvimento de produtos.
Laminação de Cunha Cruzada
A laminação de cunha cruzada tem se mostrado um meio econômico e reprodutível de produzir pré-formas para operações de forjamento. O controle do processo é muito superior às operações manuais de desenho tradicionais.
O DEFORM pode ser usado para otimizar a forma laminada no bloco ou em matrizes de forjamento acabadas. Isso geralmente resulta em um rendimento de material muito maior do que as pré-formas tradicionais. Uma vez que a forma-alvo é desenvolvida, o DEFORM-3D pode ser usado para simular o processo de laminação de cunha cruzada. O motor FEM inclui técnicas de modelagem especiais para aumentar a velocidade, precisão e robustez desse processo.
À medida que as empresas adotam novos métodos de fabricação, como a laminação de cunha cruzada, o DEFORM desempenha um papel importante na aceleração da curva de aprendizado.
Discos de Turbina
DEFORM-2D com o Módulo de Microestrutura foi utilizado para prever a microestrutura neste disco de turbina. As previsões de microestrutura estão disponíveis com modelos JMAK e CA (autômatos celulares).
Os modelos podem levar em conta a recristalização dinâmica, recristalização estática, recristalização metadinâmica e crescimento de grãos.
Esses modelos representam o estado da arte na simulação de processos de microestrutura.
Otimização de Processo de Formação a Frio de Parafusos
Este parafuso de flange é conformado a frio a partir de um fio de aço redondo usando uma progressão de quatro golpes em uma prensa de cabeçote de alta velocidade. Este processo foi otimizado usando o DEFORM-3D. Uma versão anterior do projeto teve problemas com fratura dúctil de tempos em tempos, antes do DEFORM estar disponível.
O processo original foi simulado. O DEFORM forneceu ao usuário modelos de fluxo de grãos, deformação plástica e dano, que se correlacionaram bem com os problemas de qualidade conhecidos. Novos projetos foram simulados com o objetivo de reduzir o valor de dano. Neste caso, um modelo normalizado de Cockroft-Latham foi usado, juntamente com a deformação plástica e o fluxo de grãos.
Os modelos simulados são mais baratos do que os testes de fábrica, pois nenhum ferramental é necessário. Em casos de falhas ocasionais, as variáveis de campo podem ser usadas para avaliar a probabilidade de uma melhoria para um determinado projeto. As simulações do DEFORM deste tipo de processo podem ser executadas mais rapidamente do que os testes de fábrica que exigem um novo ferramental (um dia vs. dias ou semanas). Mais importante ainda, o DEFORM fornece mais informações do que qualquer teste de fábrica.
Simulação de Forjamento de Alavanca com Flash
Este processo de forjamento de alavanca com rebarba é mostrado no pós-processador DEFORM-3D, que apresenta gráficos OpenGL. Observe os dados transparentes, com uma peça de trabalho e punção opacas. Animações podem ser criadas para permitir uma visualização clara de um processo complexo como este. Além disso, é possível visualizá-lo através de até seis janelas acopladas simultaneamente. Isso permite a exibição de seções fatiadas, curvas de carga-deslocamento e uma variedade de visualizações ou variáveis ao mesmo tempo. Claro, os gráficos de alta qualidade são mais impressionantes quando usados para exibir uma simulação interessante. No caso desta alavanca, as matrizes formam o cabo da alavanca, com a matriz inferior em posição estacionária e a matriz superior movendo-se para baixo. À medida que a peça cria uma rebarba e o fechamento é obtido, a carga aumenta. Em um valor crítico, a matriz inferior é empurrada para baixo para permitir que o cilindro de montagem seja extrudado reversamente sobre a punção. Durante esse processo, o material da peça de trabalho sempre encontra o caminho de menor resistência para determinar o preenchimento da matriz e a forma final. O DEFORM tem controles de movimento de matriz muito poderosos para suportar uma ampla variedade de prensas, martelos e ferramentas deslizantes (com mola). Ao contrário de muitos programas de simulação excessivamente simplificados, o DEFORM suporta várias matrizes móveis em toda a gama de produtos oferecidos.
DEFORM-3D: Precisão, Rapidez e Economia
Este suporte de engrenagem formado a quente foi o objeto de um benchmark de simulação alemão. Os resultados do DEFORM-3D corresponderam ao processo de produção com excelente precisão. Processos de grande deformação, como este, exigem uma análise muito robusta, capacidade de contato e geração de malha. Além da precisão e robustez, os tempos de simulação foram muito rápidos. Hoje, esta simulação é executada em algumas horas em um computador de mesa ou laptop muito barato, sem intervenção humana.
Durante o desenvolvimento de novos projetos de forjamento, o DEFORM pode ser usado para estudar o preenchimento do molde, carga, energia, deformação, aquecimento adiabático e análise de estresse da ferramenta. Pequenos defeitos podem ser observados antes de se comprometer com o ferramental de produção. Múltiplos testes sequenciais podem ser executados em dias, em vez de semanas - a um custo muito menor.
Conformação de Anéis e Rodas
Esta animação de laminação de anéis representa anos de desenvolvimento em um processo extremamente desafiador. Um sistema especializado foi desenvolvido com o design de malha, atualização, motor FEM, contato e controle de simulação otimizados para a laminação de anéis. Ao contrário da maioria das soluções para laminação de anéis, os pressupostos "artificiais" são mantidos a um mínimo absoluto. Como outros sistemas DEFORM, a laminação de anéis é rápida, produz resultados precisos e é fácil de usar. Em vez do método de força bruta, o programa DEFORM Ring Rolling foi projetado para ser executado em um PC de mesa ou estação de trabalho. Ligue para a SFTC ou seu distribuidor DEFORM hoje mesmo para saber mais sobre essa nova e emocionante capacidade no DEFORM.
