用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程

2017-02-04 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程

背景

電磁感應(yīng)淬火是廣泛采用的表面強(qiáng)化技術(shù)之一。電磁感應(yīng)淬火工藝過(guò)程涉及多種物理場(chǎng)的復(fù)雜耦合,包括電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)等。電磁感應(yīng)淬火工藝方案設(shè)計(jì)需要綜合運(yùn)用多學(xué)科理論與知識(shí),難度非常大,而且對(duì)于新產(chǎn)品的感應(yīng)淬火問(wèn)題,往往需要進(jìn)行反反復(fù)復(fù)的試驗(yàn),周期長(zhǎng)、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(lái)的工業(yè)實(shí)踐證明了軟件的準(zhǔn)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(jí)分析功能,真正實(shí)現(xiàn)了同一平臺(tái)下多種物理場(chǎng)的耦合計(jì)算,幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解感應(yīng)淬火工藝過(guò)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(guò)程,如下圖所示:

用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程Deform分析案例圖片1

應(yīng)用案例

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(guò)程模擬,借助DEFORM軟件邊界元法模擬整個(gè)感應(yīng)加熱過(guò)程,準(zhǔn)確獲得工件溫度場(chǎng)及相組織體積分?jǐn)?shù),為設(shè)計(jì)人員工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。坯料溫度場(chǎng)分布如下圖所示:

用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程Deform分析案例圖片2

用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程Deform分析案例圖片3

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(guò)程,軸首先奧氏體化,然后通過(guò)噴水冷卻方式實(shí)現(xiàn)表面硬化。軸感應(yīng)淬火溫度場(chǎng)及馬氏體體積分?jǐn)?shù)分布如下圖所示:

用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程Deform分析案例圖片4

用DEFORM模擬感應(yīng)淬火工藝過(guò)程Deform培訓(xùn)教程圖片5

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(guò)程中齒輪先奧氏體化,冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。裝配體模型、齒輪溫度場(chǎng)及相組織體積分?jǐn)?shù)分布如下圖所示: