Avec le développement technologique continu, la fabrication additive devient progressivement une nouvelle tendance dans l’industrie manufacturière. Cet article traite principalement de la conception et de la préparation de pièces forgées basées sur la fabrication additive. L’objectif est d’améliorer la qualité et la productivité des pièces forgées. Grâce à une revue de la littérature et à des recherches expérimentales, le présent document résume les derniers résultats et les lacunes de la recherche dans ce domaine et propose des pistes de recherche viables.
La fabrication additive est une méthode de fabrication basée sur des données de modèles tridimensionnels qui construisent des objets solides en laminant successivement des matériaux. Les pièces forgées sont des pièces de base importantes dans la fabrication de machines. Leur qualité et leur efficacité de production ont un impact important sur les propriétés mécaniques et les coûts de production. La production traditionnelle de pièces forgées dépend principalement de l’outillage et de l’usinage de coupe, le cycle de production est long et plus coûteux. La conception et la préparation de pièces forgées basées sur la fabrication additive offrent de nouvelles solutions à ce problème.
La conception et la préparation de pièces forgées basées sur la fabrication additive ont été largement étudiées ces dernières années par des universitaires nationaux et internationaux. Les recherches portent sur l’optimisation des procédés de fabrication additive, la modélisation numérique de la conception des pièces forgées, la simulation par éléments finis et l’analyse des performances. Une partie de la recherche a permis une fabrication rapide et précise des pièces forgées en combinant la technologie de fabrication additive avec le processus de forgeage traditionnel, améliorant ainsi l’efficacité de la production et la qualité du produit. Toutefois, certains problèmes subsistent, tels que les limitations des matériaux de fabrication additive, l’augmentation des coûts de production, etc., qui doivent être étudiés et résolus plus avant.
Une revue de la littérature et une recherche expérimentale ont été utilisées pour approfondir la conception et la préparation de pièces forgées basées sur la fabrication additive. Tout d’abord, une revue et une analyse de la littérature nationale et internationale pertinente ont été effectuées afin de comprendre l’état et les tendances de la recherche dans ce domaine. Ensuite, un programme expérimental de préparation de pièces forgées basé sur la fabrication additive est conçu en tenant compte de la situation réelle. La faisabilité et la supériorité du programme sont vérifiées expérimentalement.
L’étude expérimentale a permis de tirer les conclusions suivantes:
Les méthodes de préparation de pièces forgées basées sur la fabrication additive permettent d’améliorer considérablement l’efficacité de la production et de réduire les coûts de production. Par rapport aux procédés de forgeage traditionnels, la fabrication additive réduit le temps et les coûts de fabrication des moules et permet une production personnalisée en petites quantités.
La technologie de fabrication additive offre des avantages significatifs dans la conception de la structure interne des pièces forgées. Grâce à une modélisation numérique précise et à la simulation par éléments finis, des structures internes complexes peuvent être réalisées, ce qui permet d’améliorer les propriétés de service des pièces forgées.
Les propriétés mécaniques des pièces forgées de fabrication additive sont comparables à celles des pièces forgées conventionnelles, mais certaines différences existent encore à certains égards. Cela concerne principalement les propriétés des matériaux de fabrication additive et les procédés de préparation, qui doivent encore être améliorés et perfectionnés.
La conception et la préparation de pièces forgées basées sur la fabrication additive font l’objet d’une discussion approfondie. Les résultats les plus récents et les lacunes dans ce domaine sont résumés par une revue de la littérature et des études expérimentales. Bien que la conception et la préparation de pièces forgées basées sur la fabrication additive présentent des avantages significatifs et des perspectives d’application, certains problèmes clés doivent encore être résolus, tels que l’amélioration des propriétés des matériaux, la réduction des coûts de préparation, etc.
Les recherches futures pourraient se concentrer sur les aspects suivants:
R&d et optimisation de matériaux pour la fabrication additive. Développer des matériaux de qualité et à faible coût adaptés à la fabrication additive, en améliorant les propriétés mécaniques et la stabilité des matériaux afin de répondre aux exigences de haute performance des pièces forgées.
Optimisation et innovation dans la conception de pièces forgées. L’optimisation de la structure des pièces forgées et le développement de nouvelles pièces forgées sont réalisés en combinant des techniques avancées de conception assistée par ordinateur (cao) et des méthodes d’analyse par éléments finis (FEA).
Amélioration et amélioration du processus de préparation. Explorer des procédés de forgeage de fabrication additive plus efficaces et respectueux de l’environnement pour réduire la consommation d’énergie et les émissions de déchets des processus de production et promouvoir la fabrication verte.
Établir des systèmes et des normes d’évaluation bien établis. Les propriétés des pièces forgées pour la fabrication additive sont évaluées de manière globale et les normes de qualité et les méthodes d’essai correspondantes sont élaborées afin d’assurer la qualité et la fiabilité des pièces forgées.
