simufact热处理及微观组织仿真
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simufact forming热处理工艺教程Simufact Forming热处理工艺教程欢迎各位读者进入Simufact Forming热处理工艺教程。
本篇文章将为您详细介绍使用Simufact Forming软件进行热处理模拟的步骤和方法。
第一步:软件安装与准备在进行热处理模拟之前,首先需要安装Simufact Forming软件并准备相关材料。
您可以从官方网站或其他授权渠道下载软件并进行安装。
同时,您还需要准备好相关材料的热物性参数、材料的应变硬化曲线等数据。
第二步:模型准备在进行热处理模拟之前,需要对待模拟的工件进行建模和几何设定。
Simufact Forming提供了各种几何建模工具,您可以根据实际情况选择合适的方法进行建模。
之后,您还需要设定材料属性和初始温度等参数。
第三步:网格划分在进行模拟过程中,需要将工件离散成有限元网格,以便进行数值计算。
Simufact Forming软件提供了强大的网格划分功能,您可以根据模型的复杂程度和要求选择合适的网格划分方法和密度。
第四步:选择热处理模块Simufact Forming软件提供了多种热处理模块,包括表面淬火、沸腾淬火和均匀加热等。
根据实际需要,您可以选择合适的模块进行模拟。
同时,您还可以根据需要自定义设置热处理的参数,如温度曲线、冷却介质等。
第五步:设置热处理参数在进行模拟之前,需要设置热处理的相关参数。
这些参数包括热处理温度、冷却速率、保温时间等。
Simufact Forming软件提供了直观的界面和指导,您可以根据实际需求设定这些参数,并进行相应的优化。
第六步:模拟运行当所有参数设置完毕后,可以开始进行模拟运行。
Simufact Forming软件根据所设定的参数和模型,进行热处理模拟计算,并生成相应的结果。
您可以通过结果文件进行后续的分析和评估。
第七步:结果分析与优化模拟计算完成后,您可以通过Simufact Forming软件提供的结果分析功能,对模拟结果进行评估和分析。
Simufact.forming旋压及热处理工艺仿真优化整体解决方案西模发特信息科技(上海)有限公司2013年9月15日目录一、旋压及热处理工艺仿真软件购买的必要性 (3)二、旋压及热处理工艺仿真软件的组成部分和技术要求 (4)2.1、旋压及热处理工艺仿真软件的主要组成部分 (4)2.2、旋压及热处理工艺仿真软件的主要技术要求 (4)三、Simufact旋压及热处理工艺设计仿真优化整体解决方案 (7)3.1 德国SIMUFACT公司介绍 (7)3.2 Simufact.forming旋压及热处理工艺仿真软件介绍 (7)3.3 simufact.froming软件工作原理 (9)3.4 simufact.forming旋压案例分析 (9)3.5 simufact.forming其他国内客户成功案例 (12)3.6 simufact.forming热处理案例分析 (16)3.7 simufact.forming软件推荐配置 (19)3.8 simufact.forming硬件参考配置 (20)3.9 simufact.forming其他功能介绍 (21)3.10 simufact.forming售后服务能力介绍 (21)四、结论 (22)一、旋压及热处理工艺仿真软件购买的必要性航天行业许多重要的零部件都通过旋压及热处理加工生产出来,旋压工艺主要包括强力旋压和普通旋压。
影响旋压成形零件的工装设计参数和工艺参数众多。
主要有如下几类:(1)工装设计参数主要有:咬入角、卸荷角、旋轮半径、圆角半径、间隙等(2)工艺参数主要有:芯轴转速、进给比、压下率、温度、润滑等以上这些参数均会对旋压零件产生影响,如果工装设计或者工艺参数匹配不合理,将会导致产品出现缺陷,造成人力和物力资源的浪费。
过去对于零件的热处理工艺一直是一个难题,只能通过反复试验摸索加以解决。
随着计算机技术及有限元仿真软件技术的发展,通过先进的计算机模拟技术,我们能得到实际试验看不到的很多内容及参数。
典型零件及工模具用钢的热处理与组织演变虚拟仿真实验报告(一)典型零件及工模具用钢的热处理与组织演变虚拟仿真实验报告1. 概述•本报告旨在介绍对典型零件及工模具用钢进行热处理与组织演变的虚拟仿真实验的结果和分析。
2. 实验目的•研究典型零件及工模具用钢在热处理过程中的组织演变特征和影响因素。
3. 实验过程1.选择合适的典型零件及工模具用钢材料和热处理工艺参数。
2.对材料进行预处理,包括除油、清洗、磁化等步骤。
3.进行热处理实验,根据设定的热处理工艺参数进行加热、保温和冷却等步骤。
4.使用虚拟仿真软件对热处理过程进行模拟和分析。
5.观察材料的组织演变特征,如晶粒尺寸、相变、析出物形态等。
6.记录实验数据和观察结果。
4. 实验结果及分析•在虚拟仿真实验中,观察到典型零件及工模具用钢在不同热处理工艺条件下的组织演变特征。
•随着加热温度的升高,材料的晶粒尺寸逐渐增大,同时出现相变现象。
•改变保温时间和冷却速率,可以对材料的组织结构和硬度产生显著的影响。
•通过虚拟仿真实验,可以预测不同热处理工艺参数对材料性能的影响,并优化工艺。
5. 实验结论•典型零件及工模具用钢在热处理过程中发生组织演变,影响材料的力学性能和耐磨性能。
•通过合理选择热处理工艺参数,可以获得理想的材料组织和性能。
•虚拟仿真实验为优化热处理工艺和预测材料性能提供了有效的工具和方法。
6. 实验改进意见•增加不同材料和工艺参数的实验组合,以获得更全面的结果和分析。
•结合实验结果,进一步研究组织演变的机理和影响因素。
•与实际工业生产实践相结合,验证虚拟仿真实验结果的准确性和可靠性。
以上是对“典型零件及工模具用钢的热处理与组织演变虚拟仿真实验报告”的简要介绍和总结,具体的实验数据和结果请参考实验报告附件。
2019年12月Dec. ,2019第35卷第6期Vol. 35, No. 6滨州学院学报Journal of Binzhou University汽车用第三代高强钢QP980冲压工艺设计邢进于素军赵华文2(1.滨州学院机电工程学院;2.滨州市公路事业发展中心,山东滨州256603)摘 要:通过Simufact. Forming 有限元软件建立了高强钢QP980热冲压有限元模型,对 W形件的成形以及保压淬火过程进行了模拟,模拟结果表明该工艺有效。
分析了热冲压过程中温 度和保压时间等工艺参数对工件应力应变的影响,通过合理选取热冲压模具材料及重新设计模 具结构,改善了高强钢在热成形过程中存在的问题,有效提高了冲压件质量。
关键词:高强钢QP980;有限元分析;数值模拟;热冲压模具中图分类号:TH 162 文献标识码:A DOI : 10.13486/j. cnki. 1673 - 261& 2019. 06. 001为适应汽车工业在环保、安全性等方面的要求,汽车轻量化技术越来越受到汽车生产商的青睐。
汽车 轻量化技术是在保证汽车安全性能要求的情况下,采用新型加工方法或者高强度、低密度的新材料制造车 身零部件,降低零件厚度,从而降低车身重量口」。
目前采用高强钢是实现汽车轻量化最具经济效益的方 法。
汽车用第三代高强钢QP980采用Q&P 热处理工艺生产,微观组织是由板条马氏体和残留奥氏体交 错存在的复相组织図,在力学性能方面兼具高强度和优良的可塑性,且相对于第一代和第二代高强钢更具 经济性。
采用第三代高强钢制造的车身构件对碰撞产生的冲击力具有良好的吸收性,同时能减轻车身重 量。
但由于生产过程中含氢量过高,造成金属晶格扭曲,降低了材料的抗拉强度和韧性,导致零件成形性 能差,成形件存在诸多质量问题,限制了其在汽车行业的广泛应用间。
1冲压工艺分析与方案确定1.1冲压零件的结构设计作为典型的热冲压实验零件,W 型件在结构上相对于其他零件具有结构对称的特点,在加工零件时 也相对于其他零件较易成形。
simufact forming热处理热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理性质的工艺。
它可以改善材料的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性,同时提高材料的可加工性和耐用性。
在制造业中,热处理技术被广泛应用于各种行业,如汽车制造、航空航天、能源等。
本文将重点介绍一个专业的热处理仿真软件——Simufact Forming。
Simufact Forming是一款专为金属成形工艺而设计的仿真软件。
它利用有限元方法,在计算机中模拟金属材料在热处理过程中的力学行为。
通过Simufact Forming,用户可以预测和优化热处理过程,以达到所需的材料性能。
下面,我们将逐步回答关于Simufact Forming热处理的问题。
第一步:软件安装和设置在使用Simufact Forming之前,用户需要先安装软件并进行相关设置。
安装过程通常很简单,用户只需按照安装向导的指示执行即可。
设置方面,用户可根据自己的需求进行定制,如选择材料类型、确定热处理参数等。
第二步:几何建模在进行任何仿真分析之前,我们需要先对所研究的材料进行几何建模。
Simufact Forming提供了多种几何建模工具,包括基本几何体创建、实体建模和导入CAD文件等。
用户可根据实际情况选择最适合的建模方法,以保证仿真结果的准确性和可靠性。
第三步:网格划分网格划分是有限元仿真中非常重要的一步。
通过将材料划分为许多小的单元,Simufact Forming可以更好地模拟材料的本质行为。
在网格划分过程中,用户既需要考虑模型的复杂程度,又需要平衡仿真精度和计算效率的关系。
通过合理调整网格密度和质量,用户可以得到准确而高效的仿真结果。
第四步:材料本构模型和边界条件定义在进行真实的热处理仿真之前,我们需要对材料的本构行为和边界条件进行定义。
Simufact Forming提供了多种材料本构模型,如弹塑性、热弹塑性、热弹性等。
用户可根据具体情况选择最合适的模型,并指定材料的物理性质和变形规律。
simufact forming热处理优点-回复simufact forming是一种先进的热处理技术,它在金属成形过程中具有许多独特的优点。
在本文中,我们将一步一步回答simufact forming热处理的优点,并深入探讨其对生产过程的影响。
第一步:为什么选择simufact forming热处理技术?simufact forming热处理技术具有多种优点。
首先,它能够通过改变材料的结构和性能来满足特定的要求。
热处理可以改善金属的机械性能,如硬度、强度和塑性,从而提高材料的使用寿命和可靠性。
其次,simufact forming热处理技术可以提高产品的形状复杂性和尺寸精度。
通过加热和冷却工序,金属材料可以更容易地塑形成复杂的几何形状,并且在成形过程中更容易控制尺寸偏差。
此外,simufact forming热处理技术对于改善材料的表面质量也非常有效。
它可以去除材料的瑕疵和氧化层,从而产生更加光滑和均匀的表面。
这对于提高产品的外观和功能非常重要。
最后,simufact forming热处理技术还可以提高金属材料的耐腐蚀性能。
通过控制热处理的参数,如温度和时间,可以改善材料的化学稳定性,使其更耐腐蚀,从而延长产品的使用寿命。
第二步:simufact forming热处理技术的应用领域simufact forming热处理技术在各个行业中都有广泛的应用。
例如,在汽车制造业中,它被用于生产引擎零件、底盘组件和车身结构。
热处理可以提高金属的强度和刚度,从而提高汽车的安全性能和耐久性。
此外,通过热处理可以改变金属的弹性模量和热膨胀系数,从而提高发动机的燃烧效率和传热性能。
simufact forming热处理技术在航空航天、船舶和能源领域也得到了广泛应用。
在航空航天领域,热处理可以改善金属板材的强度和韧性,从而提高飞机的结构强度和抗撞击性能。
在船舶制造中,热处理可以改善金属材料的耐蚀性能,从而延长船体的使用寿命。
Simufact锻造及热处理解决方案书中仿新联(北京)科技有限公司2010年8月6日目录1背景 (3)2软件介绍 (3)2.1适用领域 (3)2.2产品特色 (4)3锻造仿真应用 (7)4热处理仿真应用 (10)1背景航空航天、汽车、船舶等行业许多重要的零部件都通过锻造加工生产出来。
传统锻造工艺和模具设计通常借助于反复的实物试验,周期长、成本高,而产品性能并不一定最佳。
相反,锻造过程的数值仿真技术的应用越来越显示其优越性。
锻件锻完后、一般需要经过热处理,如:感应淬火、退火、正火等工艺,使零件达到使用性能。
因而,热处理工艺装备的设计和热处理工艺参数不仅影响工件处理后的质量,也影响到热处理设备的使用寿命和使用效率。
传统的热处理工艺装备和工艺参数设计大多依靠经验数据,工量量大、周期长、效率低、费用高、缺少科学性和预见性。
随着计算机技术在热处理领域当中的广泛应用,对过程进行计算机模拟,可减少实验次数,提高效率,优化配置资源,使热处理工艺装备和工艺参数的设计由经验型向科学计算型转变,提高了热处理工艺装备设计的科学性和精确性。
2软件介绍Simufact.forming是MSC.SuperForm和MSC.SuperForge的升级版本,由德国Simufact公司和美国MSC.Software公司达成协议,基于MSC.Superform和MSC.SuperForge的基础上开发的独立软件。
Simufact 软件采用纯Windows风格的图形交互界面,操作简单、方便。
求解器将全球领先的非线性有限元求解器和瞬态动力学求解器融合在一起,提供有限元法(FEM)和有限体积法(FVM)两种建模求解方法,具备快速、强健和高效的求解能力。
Simufact软件可以在计算机再现复杂的工艺制造过程,不仅满足一线工程师的仿真需求,同时也可满足专家在仿真灵活性和扩展性方面的需求。
2.1适用领域l金属材料加工工艺仿真辊锻、楔横轧、孔型斜轧、环件轧制、摆碾、径向锻造、开坯锻、剪切/强力旋压、挤压、镦锻、自由锻、温锻、锤锻、多向模锻、板管的液压胀形等工艺均可在Simufact软件上进行仿真l模具应力仿真过盈配合模具热压分析、耦合/非耦合模具应力分析、自动计算模具变形、模具变形分析、预应力模具分析l热处理工艺仿真正火、退火、淬火、回火、时效、感应加热、热变形等模拟分析l微观组织演变仿真热处理过程中材料的相变和微观组织演变、材料加工过程中微观组织转变、动态再结晶组分、静态再结晶组分、整体结晶组分、动态再结晶晶粒尺寸、静态再结晶晶粒尺寸、平均晶粒尺寸、残余应变等模拟分析l焊接工艺仿真电弧焊、钎焊、激光焊、电子束焊、多道焊等均可进行模拟分析l机械加工切削、冲孔、切边等2.2产品特色l界面直观易用极易使用的标准Windows风格界面,采用专业化语言,便于专业人士使用。
微观组织模拟的几种方法微观组织数值模拟的方法主要有:确定性方法随机方法及相场法。
确定性方法主要依据温度场的分布情况从宏观角度来进行固液划分。
随机方法包括Monte_Carlo 法和Cellular Automaton 法(元胞自动机),基于概率论思想能较合理地反映出晶体生长过程中的随机性。
相场法基于体系总能量总是趋于最小值,熵泛函的变分为零的思路,在描述非平衡状态中复杂相界面演变时,不需要跟踪复杂固液界面,就可实现模拟金属凝固过程中枝晶生长的复杂形貌。
微观组织模拟方法:如传统的热焓(Enthalp y) 法,元胞自动机法(Cellular Automaton),蒙特卡罗法(Monte_Carlo)前沿跟踪法(Front Tracking),水平集法(level - set)和相场法(Phase- field):相场法通过引入相场变量,其解可描述金属系统中固液界面的形态和界面的移动,逼真地模拟枝晶的演化过程。
元胞自动机法(Cellular Automaton)基于概率论思想,能较合理地反映出晶体生长过程中的随机性。
相场法和元胞自动机是目前凝固组织模拟中最有潜力的两种方法。
确定性方法:型壁或液相中晶粒的形核密度和晶粒生长速度是过冷度的函数并对晶粒形态进行近似处理(将等轴晶视为球状柱状晶视为圆柱状) 它忽略了枝晶的晶体学生长特征着重于铸件中的晶粒总数各区域的平均晶粒尺寸和平均二次枝晶臂间距的模拟。
确定性模拟法基于体积单元来求解连续性方程先把铸件的计算空间分成宏观体积单元每一体积单元的温度假定是均匀的然后基于一定的形核规律将每一体积单元进一步划分成微观体积单元在一个微观体积元中只能有一个球状晶粒以速度v 生长对每一宏观体积单元熔体的能量守恒方程为:对每一微观体积单元假设晶粒的移动速度为零一旦形核晶粒就保持在固定位置忽略晶粒的再辉和熔解在给定体积元v 及凝固时间t的条件下局部平均固相分数可表示为:N(x t )和R(x t )的计算主要基于形核和生长动力学为微观单元上的计算。
仿真模拟热处理工艺参数对材料显微组织的影响热处理是一种常用于改善材料性能的工艺方法。
通过对材料进行加热和冷却,可以改变其晶体结构和显微组织,从而调整材料的性能指标。
仿真模拟热处理工艺参数对材料显微组织的影响是一个关键问题,它可以帮助工程师和科学家优化热处理过程,提高材料的性能。
首先,我们来了解一下热处理的基本原理。
热处理过程中,材料首先被加热到一定温度,然后保持一段时间,最后经过冷却使材料恢复室温。
具体的热处理工艺包括退火、淬火、回火等。
在不同的温度、保温时间和冷却速率条件下,材料的显微组织会发生不同的变化。
仿真模拟是一种通过计算机模型模拟物理过程和现象的方法。
在热处理工艺中,仿真模拟可以帮助我们预测和理解材料的显微组织演变规律。
通过对热处理工艺参数的调整,可以在计算机模型中模拟不同的加热和冷却条件,从而得到材料显微组织的变化趋势。
这有助于我们在实际操作中选择合适的热处理工艺参数,以达到所需的材料性能。
影响材料显微组织的关键热处理参数包括温度、保温时间和冷却速率。
温度是指加热过程中材料所达到的温度,保温时间是指材料在一定温度下保持的时间长度,冷却速率是指材料从高温到室温的冷却速度。
这些参数的变化会直接影响材料的晶体结构和相变行为,进而影响其显微组织和性能。
在研究热处理工艺参数对材料显微组织影响的过程中,意义非常重大。
首先,通过仿真模拟可以帮助我们预测和优化热处理工艺。
通过在计算机模型中进行不同参数条件的模拟,我们可以评估不同热处理条件下材料的显微组织变化情况,并找到最佳的工艺参数组合。
这不仅可以提高工作效率,还可以降低实验成本。
其次,研究热处理工艺参数对材料显微组织的影响,有助于了解材料的性能变换机制。
不同的材料在热处理过程中会发生不同的相变行为,如凝固、再结晶和晶界迁移等。
通过仿真模拟,我们可以观察和分析这些相变行为的演化过程,理解其中的原理和规律。
这对于材料工程师和科学家来说,是指导实际制造过程和材料设计的重要依据。