Využití numerických simulací při návrhu výroby zápustkovým kováním

Use of numerical simulations in the design of manufacturing by die forging

Článek – ostatní

cs

Článek byl zaměřen na využití numerických simulací v rámci návrhu výroby zápustkového výkovku. Modelovou součástí bylo zvoleno tělo spojky, která své uplatnění nachází v automobilovém průmyslu. Pro její výrobu byla použita nízkouhlíková ocel Ck15 podle normy DIN 17210-84. Součástí návrhu výroby byl navržen kompletní technologický postup včetně návrhu několika variant kovacího procesu. Zvolený postup zápustkového kování byl navržen ve třech kovacích operacích. Jeho analýza probíhala pomocí dvou numerických výpočetních softwarů – FORGE a Simufact Forming 16.0, a to s využitím metody konečných prvků (MKP). Zjištěné hodnoty kovací síly pro poslední operaci byly porovnány s analytickým výpočtem podle přístupu Tomlenova. S ohledem na zjištěné síly proběhla výroba na tvářecím lisu LZK 4000. Výsledné numerické i geometrické výstupy z obou softwarů byly následně porovnány mezi sebou a rovněž byly konfrontovány s geometrií reálných výkovků. Jejich rozměrová přesnost byla navíc detailně vyhodnocena s využitím reverzního inženýrství v softwaru ZEISS Quality Suite.

The article focused on the use of numerical simulations in the design of die forging production. The model component was selected as a clutch body, which is used in the automotive industry. Low-carbon steel Ck15 according to DIN 17210-84 was used for its production. As part of the production design, a complete technological process was designed, including the design of several variants of the forging process. The selected die forging process was designed in three forging operations. It was analyzed using two numerical calculation software programs – FORGE and Simufact Forming 16.0 – using the finite element method (FEM). The determined forging force values for the last operation were compared with the analytical calculation according to Tomlenov’s approach. Considering the determined forces, production was carried out on an LZK 4000 forming press. The resulting numerical and geometric outputs from both software programs were then compared with each other and also confronted with the geometry of real forgings. In addition, their dimensional accuracy was evaluated in detail using reverse engineering in the ZEISS Quality Suite software.

zápustkové kování za tepla; ocel Ck15; numerické simulace; reverzní inženýrství

hot die forging; steel Ck15; numeric simulations; reverse engineering

2025-10-01

34

84

12–17

6