QForm以真实可靠性为客户塑造无限可能
2024-02-27张旭栋FM
文/张旭栋·FM 记者
董卓QForm 中国区销售代表、北京富京技术有限公司副总经理
锻造是一个古老的行业,发展至今,技术在不断的更迭,模拟仿真技术的出现使得锻造行业产生了极大的技术发展。模拟仿真是一种强大的工具,其在工艺分析和优化、模具设计和优化、材料性能研究、缺陷预测和控制、新工艺开发等方面帮助了许许多多的锻造企业提高了产品质量、降低了生产成本、优化了工艺过程和提高了生产效率。而其中QForm软件凭借其应用广泛、功能全面、高效易用、高度自动化、易于学习等特点在众多软件中脱颖而出。近期,本刊记者就采访到了QForm中国区销售代表、北京富京技术有限公司(以下简称“富京公司”)副总经理董卓先生,请他和我们谈一谈QForm软件在锻造行业的应用情况。
技术引进,缘起富京
富京公司为何将QForm 引入国内市场,QForm 又具有怎样的特点?面对记者的这些疑问,董卓向我们娓娓道来。
富京公司成立于1993 年,是中国锻压协会的全资子公司。20 世纪90 年代,我国锻造行业与世界锻造强国相比差距明显,正是基于时代和行业背景,富京公司在创建之初就致力于将世界上的先进锻造技术、装备和理念引入国内,推动锻造行业提档升级。QForm 模拟软件是富京公司最早引入国内的金属成形模拟软件之一。
QForm 集团于1991 年在莫斯科成立,公司由最初的4 人发展至今天的35 人,其中绝大多数为软件开发和技术工程师,并以每年2 ~3 人的规模继续增长,目前产品遍布二十多个国家和地区,软件授权总数五百余套,与全球100 多家高校及研究院保持合作。软件引入时还是2D 版本,现在已经发展到最新的QForm UK 11,涵盖了锻造、轧制、型材挤压、板材成形、相变及晶粒演化等领域,已经成为企业和高校在生产及科研领域的必备工具。QForm 软件的优势和特点主要体现在以下几方面。
高效易用
企业使用模拟软件的目的通常是希望解决产品缺陷和新产品开发的问题,利用模拟软件可以最低成本的对现有工艺进行无限验证,然而这个过程同样消耗时间和计算机硬件成本。在QForm 早期版本中通常需要购置高昂的工作站来运行模拟软件,而且动辄几天的计算量,这样的方式已经远远不能满足企业的需求。所以QForm 很早就对软件求解进行了优化,使用普通办公电脑也能够进行模拟仿真,计算时间也大大降低,如果企业条件允许,购置工作站计算效率会大幅提升。
模拟准确
企业比较关心也是模拟仿真软件最核心的就是模拟结果与实际生产的准确度问题。前处理和求解是模拟仿真软件准确性的核心,所以用户在前处理准备阶段,参数收集的完整性和准确性直接影响模拟结果的精准度。QForm 模拟软件在前处理方面最大化的做到可自定义参数和参考范围,配合齐全的数据库功能,用户可以做到各工序及工艺的参数调整。帮助用户把前处理的参数收集做到详细而真实,再配合求解过程中软件的自动调整和优化,可以最大程度的保证模拟结果与实际产品的真实可靠性。
与其他软件不同的是QForm 可自动划分网格,如图1 所示,软件在划分网格时会自动将平整区域的网格划分适当大小,将复杂和细小区域的网格划分的更加细致。这样可以做到合理控制网格总数,节省计算时间,模拟结果精准。
高度自动化
针对现在企业技术人才缺口大,自动化程度高,产品开发周期短的特点,为此QForm 集团开发了锻造模具自动生成工具QForm Direct,可以根据最终产品或模具自动计算生成预锻模具,大大节省了预锻模具设计和优化的时间。同时针对型材挤压的复杂建模,QForm 集团开发了QForm QExdd 工具,通过2D图纸参数化生成3D 模具,减少了建模时间同时避免了由于模具过于复杂太多倒角而出现的网格划分出错的问题。
易于学习
QForm 软件经过三十多年的发展,为了降低用户学习成本、增强软件可操作性,软件操作界面设计成更符合人们习惯的Windows 界面和窗口,前处理工艺参数的设置也是引导式操作,方便技术人员填写并确保不会遗漏参数,同时也降低了企业技术人员更迭时的学习时间。
在使用中体现价值
说了那么多QForm 的特点,那么具体的使用情况是怎么样的呢?董卓从产品质量方面表面缺陷问题给我们做了以下详细介绍。
随着客户对于产品质量要求的不断提高,对生产企业的工艺和生产要求也随之提升,以往我们更加注重产品内部质量和缺陷,但随着材料的利用率提升以及产品外观的要求,越来越多的企业开始关注产品表面缺陷。QForm 软件也紧随客户需要,不断完善功能满足客户需求。QForm 软件最新的版本中加入了“表面流动分析”子程序,可以更加直观的展示产品的表面缺陷。以图2 产品为例,在普通模拟仿真中,仅能查看折叠预警(图2 中红点区域),如要查看折纹等表面缺陷仅仅通过分析产品表面应力是不够的。
图2 某产品模拟图
图3 是运行QForm 软件的子程序“表面流动分析”后预测出的表面缺陷与实际的对照图。模拟结果可以清晰的预测出缺陷位置以及严重程度。可以帮助用户更加直观的预测和避免缺陷,不必再通过各项参数自己分析。
图3 QForm 子程序“表面流动分析”
同时,QForm 软件还有更多子程序功能可以帮助用户分析和解决其他缺陷。图4 为经过普通模拟后的结果和产品缺陷图片对照。图5 为运行子程序“位移”后的模拟结果,能清楚的预测出材料的流动区域。模拟结果精准预测出下料切割后毛刺位置与实际产品缺陷区域一致。
图4 普通模拟后的结果和产品缺陷对照
图5 棒材下料切割后模拟及实物
介绍完具体使用情况,董卓也谈了谈自己对于锻造市场的看法:“从我所了解的国内外产品来看,国外企业更加注重新材料、高附加值、成形较为复杂的产品,深度参与客户的产品开发,在成形工艺上有更多、更大胆的想法并在经过验证后能付诸实际生产。目前国内大部分企业还处于接单生产模式,产品工艺复杂程度不一,但是缺乏创新,越复杂的产品材料利用率越低,或者说是受到客户的制约创新工艺无法得到客户认可。产品的验证需要理论和实际的支持,如何说服客户并参与到产品开发中,将是国内企业提升的必经之路。随着企业的发展,模拟仿真软件作为产品验证和优化工具受到企业和客户的认可度越来越高,发展前景也会越来越好,所以QForm 对中国锻造模拟仿真市场非常看好。”
结束语
采访到了最后,董卓特别提到:“目前中国拥有世界上最全的产业链和最大的产业集群,QForm 未来的发展将重点关注中国市场,为此QForm 集团组建了中文服务团队,再加上富京技术团队的支持,我们相信可以更好更便捷地为中国用户提供服务。同时QForm 集团计划未来几年将QForm 用户大会放到中国举办,届时可以为中国企业带来其他国家优秀企业的案例分享,也能更好地为其他国家企业展示中国企业的精湛技术。”
同时董卓也说道:“富京与QForm 集团的合作已有近三十年的历史,过去的三十年正是中国锻造行业高速发展并取得巨大成就的三十年,中国的锻造企业为软件提供了巨大的应用市场,并为软件的迭代升级提供了大量的应用反馈,同时软件的广泛应用也为锻造企业的提质增效、节材降耗做出重要贡献。未来富京将继续为锻造行业企业提供更专业、更强大、更经济的金属成形工艺仿真服务,助力锻造行业企业创造更大价值。”