图20:结构件整个工艺的虚拟考虑,包括热处理 对整个工艺的评估 除铸件的模具和工艺布局的方法设计之外,结构部件的安全和稳健质量预测需要考虑到整个工艺。为了可靠地预测结构部件的属性和变形,这尤其适用于铸件从模具中脱出后的工艺步骤。 从图20中可以看出,从铸造工艺到铝减震器热处理的连续的性能和变形预测。MAGMASOFT®允许计算和评估铸件的残余应力(这些残余应力是生产过程的结果)以及过程中任何时候的相应变形。设计阶段框架内潜在风险的早期识别可使所有可用的自由度实施预防措施。此类措施可能包括铸件设计变更、对模具的预防性几何模型优化或热处理工艺的调整布局。 对于复杂的大型结构部件,在热处理过程中实现所需公差范围内的稳定变形是一个特殊的挑战。通常,一旦生产的第一批铸件到达热处理处,就会开始热处理机架的设计;这通常通过反复试验来优化。但是,虚拟热处理试验允许在规划阶段早期对机架进行优化设计。 变形的预测需要计算铸造工艺中任何时候的局部残余应力以及有效塑性应变。在该背景下,考虑了所有相关的工艺步骤:铸件的凝固和脱出、移除铸造系统、加热、固溶处理、热处理期间的淬火和回火,直到考虑最终的机加工步骤。 由固溶处理、淬火和回火组成的传统T6热处理后的结构部件变形(图21)。MAGMASOFT®对热处理过程的模拟利用了温度和应变率相关蠕变模型,该模型考虑了重力对铸件的载荷(特别是在固溶处理过程中)以及由此产生的变形。
图21:热处理结束时,由于固溶处理过程中重力的影响,机架中的连接节点在y方向上的变形 |