Le processus de production des pièces forgées pétrochimiques a un impact crucial sur la qualité et les propriétés du produit. Cependant, les procédés de production traditionnels dépendent souvent de l’expérience et de la pratique et il est difficile d’obtenir un choix optimal des paramètres de processus. Avec le développement de l’informatique, la simulation numérique est progressivement appliquée à l’optimisation des processus de production de pièces forgées pétrochimiques. Le présent document vise à étudier les méthodes et les applications d’optimisation des procédés de production de pièces forgées pétrochimiques basées sur la simulation numérique, en vue de fournir des orientations pour la production pratique.
Les techniques de simulation numérique sont des méthodes de simulation basées sur des modèles informatiques qui permettent de simuler la distribution des champs physiques tels que la déformation, la température et les contraintes des matériaux pendant l’usinage, ce qui permet de prédire la qualité et les propriétés des produits. Dans le processus de production de pièces forgées pétrochimiques, la technologie de simulation numérique peut être appliquée dans les domaines suivants:
Optimisation de la conception des moules: grâce à la simulation de l’écoulement des matériaux et du processus de remplissage, la structure et les dimensions des moules sont optimisées pour améliorer la qualité de formage et l’efficacité des pièces forgées.
Optimisation du processus de chauffage: en simulant le processus de chauffage du matériau, nous déterminons la température et le temps optimaux pour éviter la surchauffe ou la surchauffe du matériau. La qualité interne et les propriétés mécaniques des pièces forgées sont garanties.
Optimisation du processus de forgeage: en simulant le processus de déformation et d’écoulement des matériaux, nous déterminons la meilleure vitesse de forgeage et la pression, évitons les défauts de forgeage tels que les fissures, les plis, et améliorons la qualité de formage et les propriétés mécaniques des pièces forgées.
Optimisation du processus de refroidissement: en simulant le processus de refroidissement des matériaux, nous déterminons la meilleure vitesse et le meilleur temps de refroidissement pour éviter la contrainte résiduelle et la déformation des pièces forgées et pour garantir la précision dimensionnelle et la stabilité des pièces forgées.
Dans le cas d’une bride forgée produite par une entreprise pétrochimique, le processus de production a été optimisé par simulation numérique. Les étapes détaillées sont les suivantes:
Développement de modèles mathématiques: sur la base de la géométrie et des caractéristiques des matériaux de la bride forgée, un modèle mathématique est développé, y compris les paramètres de la filière, du matériau, des conditions aux limites, etc.
Simulation numérique: les processus de chauffage, de forgeage et de refroidissement des brides forgées sont simulés numériquement par la méthode des éléments finis. Les distributions des champs physiques telles que la température, les contraintes et les déformations sont analysées.
Optimisation des paramètres du processus: sur la base des résultats de la simulation numérique, les paramètres du processus tels que la température de chauffage, la vitesse et la pression de forgeage, la vitesse et le temps de refroidissement ont été ajustés pour obtenir la qualité de formage et les propriétés mécaniques optimales des pièces forgées.
Vérification expérimentale: les paramètres de processus optimisés sont utilisés pour la production réelle. La qualité de formage et les propriétés mécaniques des pièces forgées sont examinées et analysées pour vérifier l’exactitude et la fiabilité des résultats de la simulation numérique.
L’optimisation des processus de production de pièces forgées pétrochimiques, basée sur la simulation numérique, peut améliorer efficacement la qualité et les propriétés des produits, réduire les coûts de production et la consommation d’énergie. Cependant, les techniques de simulation numérique actuelles présentent encore des problèmes et des défis dans leur application pratique, tels que la précision des modèles, l’efficacité des calculs, le traitement des données, etc. À l’avenir, avec le développement et l’amélioration continus de la technologie informatique et de la technologie de simulation numérique, l’optimisation du processus de production de pièces forgées pétrochimiques basée sur la simulation numérique sera plus largement utilisée et encouragée, contribuant ainsi à promouvoir le développement continu de l’industrie pétrochimique.
