Ringwalzen simulieren

Management Summary

Das Anwendungsmodul Simufact Forming Ringwalzen dient der Simulation von Ringwalzprozessen.

Ob Ringwalzen, Ringaufweitung, Axialwalzen oder Radwalzen, ob profilierte Ringe oder Ringe mit Rechteckquerschnitten: Mit Simufact Forming können Sie beliebige Ringwalzprozesse in allen Abmessungen und für die gesamte Bandbreite an Ringprodukten simulieren. Die Software unterstützt sowohl Kalt- als auch Warmwalzprozesse. Dabei stellt das Anwendungsmodul anhand des Ringwachstums geregelte Kinematiken bereit.

Nutzen Sie die Vorteile von Simufact Forming für Ihre Ringwalzprozesse:

kürzere Entwicklungszeiten mit weniger Versuchen
umfassendes Prozessverständnis
höhere Prozessstabilität und -qualität
Vorhersage der Bauteileigenschaften
Endkonturnahe Fertigung
höhere Maschinennutzung
optimale Abstimmung der einzelnen Prozessschritte
weniger Ausschuss
Vermeidung von Walzfehlern und Rissen

Modellierung kompletter Prozessketten

Mit Simufact Forming modellieren Sie die gesamte Prozesskette der Ringherstellung, beginnend mit der ersten Wärmebehandlung, dem Stauchen und Vorformen, dem Lochen, dem Ringwalzen bis zur Bearbeitung der Endgeometrie und einer abschließenden Wärmebehandlung.

Stadienfolge Ringwalzen: Stufe 1 vorgeformt
Stadienfolge Ringwalzen: Stufe 2 gelocht
Stadienfolge Ringwalzen: Stufe 3 Ring wird gewalzt
Stadienfolge Ringwalzen: Stufe 4 Fertiger Ring

Simufact Forming Ringwalzen ermöglicht dreidimensionale Simulationen. Über die Koppelung mit unserem Modul Wärmebehandlung werden auch die Eigenspannungen und Verzüge, die in einer nachfolgenden Wärmebehandlung in den Ring eingebracht werden vorhergesagt.

Simulationsvideos Ringwalzen

Erreichen Sie Ihre Optimierungsziele mit Simufact Forming Ringwalzen

Optmierungsziele

Abb. Ringwalzen, Umformgrad, diskrete Legende — Ringwalzen simuliert: Ergebnisgröße Umformgrad

Optimierung der Vorformgeometrie
Festlegung der erforderlichen Walzstrategie
Analyse von Kraft- und Energiebedarf
Anpassung des Rundlaufs
Höhere Maßhaltigkeit und Reduktion der Zuschläge für die spanende Bearbeitung
Vermeidung von Walzfehlern
Einhaltung der erforderlichen Temperaturbereiche
Erzielung einer konstanten Ringwachstumsgeschwindigkeit
Einstellung der geforderten Gefügestruktur

Werkstoffe und Sorten

Simufact Forming Ringwalzen berücksichtigt verschiedene Werkstoffe und Sorten

Kohlenstoffhaltige Stähle
Niedrig- und hochlegierte Stähle
Austenitische und Dualphasenstähle
Superlegierungen, z. B. Inconel, Hastelloy, Waspaloy, Incoloy, Nimonic
Nichteisenmetalle wie Titan, Aluminium und Kupferlegierungen

Funktionale Highlights Simufact Forming Ringwalzen

Die wichtigsten Funktionen von Simufact Forming Ringwalzen auf einen Blick:

präzise Ergebnisse durch die konsequente Verwendung von Hexaeder-Elementen
spezielle Vernetzungsalgorithmen und -strategien für das Ringwalzen
durchgängige Anwendung von elastisch-plastischer und thermomechanischer Kopplung im Materialmodell
dadurch höchst präzise Beschreibung des Spannungs-Dehnungszustands, der Eigenspannungen und schließlich der Geometrie
Modellierung von Gefüge- und Phasenumwandlungen
einfache Bedienung durch Vorlagen und Datenbanken, die fertigungsnahe Parameterdefinitionen bieten
präzise Modellierung der Tribologie durch innovative Reibmodelle
realistische Abbildung des Kontakts einschließlich des Schlupfs im Walzspalt

einzigartige Prozessmodellierung mit „Starrkörperbewegungen“, die wirklichkeitsnahe Werkstückbewegungen ohne Numerische Instabilitäten und perfekter Volumenkonstanz des Werkstücks sicherstellt
die Verfahrensmodellierung kann im Hinblick auf die Anzahl der Werkzeuge und die Zahl der Bewegungsfreiheitsgrade und Randbedingungen beliebig komplex ausgelegt werden, ohne dabei seine Nutzerfreundlichkeit zu verlieren
die Regelung der komplexen Kinematik anhand des Simulationsfortschritts ermöglicht realistische Simulationsergebnisse
höchste Genauigkeit und Effizienz durch die Berücksichtigung schnell zu berechnender axial-symmetrischer 2D-Vorformen für die anschließende 3D-Berechnung
Automatische Verkettung aller Prozessschritte inklusive 2D- zu 3D-Übergang
schnelle 3D-Simulationen dank Parallelberechnung mit Mehrprozessor-Workstations und Clustersystemen und optimierter Ringvernetzungsstrategie

Beim Ringwalzen können Zentrier- und Axialwalzenpositionen und -geschwindigkeiten während der Simulation entsprechend dem Ringdurchmesser geregelt werden, ohne dass der Anwender hierfür die Positionen und Drehzahlen vorgeben muss.