Processworks / ForgeXPressPrésentation

Denis AUGUSTELycée de Lorgues

PrésentationLe procédé de forgeage permet de simuler la réalisation de pièces forgées en partant du lopin, du choix des opérations nécessaires (ébauche, finition), du type de presse et du matériau.

Nous obtiendrons donc des résultats sur la transformation de la matière.

Seuls les principes de l’estampage et du matriçage sont abordés

Pour pouvoir utiliser le module de forge, il vous faut impérativement un assemblage composé de :

l'outillage de forge (les matrices) en positions fermées (ou base) le lopin en position initiale. l'axe de forge doit être l'axe y du trièdre de Solidworks l'assemblage doit être enregistré sinon vous ne pourrez pas lancer les calculs Le chemin d'accès au fichier ne doit comporter aucun espace et aucun

accent.

PrésentationL’exemple utilisé est la roue dentée conique :

Le lopin Le brut de forge La pièce finieLe contenu du

fichier assemblage ressource

PrésentationDans l’assemblage, cliquez sur :

 Une fenêtre s’ouvre :

Description des onglets : Procédé : Dans cet onglet, vous devrez choisir les différents éléments qui définissent le procédé.

Lopin : Sélection du lopin, de sa matière et de sa température de préchauffage.

Outils : Définissez les outils utiles à la conception.

Calculs : Dans cet onglet, vous devrez choisir les différents éléments qui vont permettre de lancer le calcul.

Résultats : Dans cet onglet, vous devrez choisir les différentes options de visualisation.

Présentation1. Onglet Procédé :

Définissez le type d’opération à réaliser sur la pièce.

Choisissez Ebauche puis finition

Les choix possibles

Définissez le type de Presse qui sera utilisée.

Choisissez LascoVPA - EX.1

Les choix possibles

HATEBUR AKP4

LascoVP

Présentation2. Définition du lopin : Continuons à renseigner les

paramètres nécessaires:

le lopin en lui-même: Sélectionnez la pièce solidworks, qui correspond au lopin, cliquez simplement dessus, dans l'assemblage ou dans l'arbre de construction.

la matière: Nous devons forger à froid une roue en acier. Nous prendrons donc l’acier C10 pour forgeage à froid

la température de préchauffage: Nous gardons la valeur par défaut, à savoir 100°C.

Présentation3. Définition de l’outillage :

Nous continuons à renseigner les paramètres relatifs au process : l'outillage en lui-même: Sélectionnez les pièces SolidWorks, qui correspondent aux différentes matrices, cliquez simplement dessus, dans l'assemblage ou dans l'arbre de construction.

le type de lubrification et sa température: Nous utiliserons les valeurs par défaut. L'influence de ces paramètres sur les résultats du module sont minimes. Et industriellement, ces critères sont plus choisis par expérience ou par culture de l'entreprise.

Présentation4. Exécution du calcul :

Nous pouvons maintenant lancer la simulation et les calculs. Nous sélectionnerons le type de simulation Intermédiaire.

Par la suite, en ouvrant un assemblage dont vous avez déjà fait la simulation, vous pourrez directement y accéder.

Remarques importantes :

Pendant l'exécution du calcul, votre pare-feu bloquera certains programmes nécessaires aux calculs, vous pouvez les débloquer en toute sécurité.

A la fin du calcul une coche verte apparaît sur l’onglet

Résultats

Présentation5.1. Résultats : Le bandeau de fonctionnalités

On saisi dans cette zone le choix du résultat à visualiser

Les fonctions qui permettent de gérer l’avancement de la

simulation (en continu ou pas à pas)

En ce qui concerne Force de Forgeage, c’est une image

que vous pouvez enregistrer au format Bmp.

Pour certaines visualisations (Température, Contrainte, Déformation et

Distance au contact), vous pouvez enregistrer l’animation au format Avi, en

cliquant sur

En cliquant sur la touche pause, à tout moment durant la visualisation, vous avez

accès au bouton Pièce (STL) pour exporter, au format STL, la pièce forgée afin de l’ouvrir ensuite dans SolidWorks

Cette coche permet de visualiser la pièce seule

Présentation5.2. Résultats : Force de forgeage

Graphique de l'évolution de la force de forgeage en fonction du temps.

Cette courbe est toujours à mettre en corrélation avec les données de la machine.

Cette courbe peut paraître étrange. Mais il faut se rappeler que la presse hydraulique choisie avait une hauteur maximale de lopin de 900mm. De ce fait, pendant un laps de temps important les matrices ne sont pas en contact avec le lopin: il n'y a pas d'effort important à fournir.

Les courbes obtenues sur une presse hydraulique ou sur une presse mécanique n'ont rien en commun.

Présentation5.3. Résultats : température

La température de la pièce est toujours à mettre en corrélation avec les diagrammes d'équilibre ou de phases des métaux que l'on emploie.

En effet, il faut toujours rester dans le domaine de la plasticité de notre alliage et ne pas glisser vers un état viscoplastique.

Présentation5.4. Résultats : Distance au contact

C'est l'un des critères primordiaux.

Sur cette représentation, nous pouvons voir si notre forme est correctement remplie avec le lopin choisi. Nous pourrions ensuite faire des tests avec des lopins plus petits, toujours pour affiner la taille et donc le prix du lopin.

De plus nous pouvons voir si notre cordon de bavure a été correctement dimensionné.

D'ailleurs, ici, on peut améliorer l'empreinte des matrices, pour avoir le moins de pertes possibles.

Présentation5.5. Résultats : Contrainte et déformation

Evolutions de la contrainte et de la déformation durant le processus