【應(yīng)用】用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過程

2016-10-25  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

電磁感應(yīng)淬火是廣泛采用的表面強化技術(shù)之一。電磁感應(yīng)淬火工藝過程涉及多種物理場的復(fù)雜耦合,包括電磁場、溫度場、組織場和應(yīng)力應(yīng)變場等。電磁感應(yīng)淬火工藝方案設(shè)計需要綜合運用多學(xué)科理論與知識,難度非常大,而且對于新產(chǎn)品的感應(yīng)淬火問題,往往需要進行反反復(fù)復(fù)的試驗,周期長、成本高,大大影響了電磁感應(yīng)淬火工藝應(yīng)用的綜合效果。

DEFORM是一款專業(yè)金屬成形及熱處理工藝仿真軟件,三十多年來的工業(yè)實踐證明了軟件的準確性和穩(wěn)定性。DEFORM軟件領(lǐng)先行業(yè)同類軟件,率先具備感應(yīng)淬火和電阻加熱等高級分析功能,真正實現(xiàn)了同一平臺下多種物理場的耦合計算,幫助設(shè)計人員進一步認識和了解感應(yīng)淬火工藝過程,優(yōu)化工藝方案。

DEFORM軟件可以采用有限元(FEM)和邊界元(BEM)等兩種方法模擬感應(yīng)淬火工藝過程,如下圖所示:

案例一:曲軸坯料感應(yīng)加熱

該案例為曲軸坯料的預(yù)熱過程模擬,借助DEFORM軟件邊界元法模擬整個感應(yīng)加熱過程,準確獲得工件溫度場及相組織體積分數(shù),為設(shè)計人員工藝優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。坯料溫度場分布如下圖所示:

案例二:軸感應(yīng)淬火

該案例模擬軸零件感應(yīng)淬火工藝過程,軸首先奧氏體化,然后通過噴水冷卻方式實現(xiàn)表面硬化。軸感應(yīng)淬火溫度場及馬氏體體積分數(shù)分布如下圖所示:

案例三:直齒圓柱齒輪感應(yīng)淬火

該案例為直齒圓柱齒輪感應(yīng)淬火仿真分析,感應(yīng)線圈繞軸線旋轉(zhuǎn),使輪齒均勻加熱。感應(yīng)加熱過程中齒輪先奧氏體化,冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。裝配體模型、齒輪溫度場及相組織體積分數(shù)分布如下圖所示:

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