面臨的挑戰(zhàn)：

來自海克斯康的解決方案：

工藝仿真軟件

工藝仿真分析軟件致力于全工藝鏈的仿真，主要應(yīng)用于金屬塑性成形及熱處理仿真分析。基于鋼鐵企業(yè)常見的生產(chǎn)工藝，可實(shí)現(xiàn)多種工藝鏈的仿真：自由鍛多工位成形；冷熱連軋成形；棒材成形；鍛材成形工藝及管材成形工藝。

來自?？怂箍档墓に嚪抡孳浖采w的工藝類型非常全面，可以靈活組合出貼合實(shí)際情況、不同的實(shí)際生產(chǎn)工藝，充分分析每個(gè)工位道次成形過程對(duì)產(chǎn)品的影響，為客戶設(shè)計(jì)研發(fā)新工藝提供分析數(shù)據(jù)。

?軟件界面方便易用，可在同一界面完成案例不同的工藝參數(shù)方案、不同的工位模型分析。實(shí)現(xiàn)多個(gè)工位與多個(gè)方案的對(duì)比分析，相似工藝可以通過復(fù)制快速創(chuàng)建分析模型，方便用戶前處理模型創(chuàng)建，還可將前一工位的結(jié)果帶入到下一個(gè)工位，實(shí)現(xiàn)工藝鏈的分析；

?具有更精確的網(wǎng)格劃分，確保分析收斂和結(jié)果的精度；

?擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)接口，除常用的通用模型文件，還可以直接導(dǎo)入常見CAD軟件格式文件；

?支持整個(gè)裝配體結(jié)構(gòu)的直接導(dǎo)入，并支持外部導(dǎo)入網(wǎng)格模型及結(jié)果數(shù)據(jù)；

?提供定位工具進(jìn)行簡便快速的裝配和重定位設(shè)置；

?提供獨(dú)立的專業(yè)材料數(shù)據(jù)庫（目前有700多種材料數(shù)據(jù)，且針對(duì)各種材料專門提供了GUI界面，每種材料涵蓋了基本信息、化學(xué)成分、機(jī)械性能參數(shù)、熱力性能參數(shù)、流變應(yīng)力曲線、失效、微觀組織、相變等信息）還可支持用戶自定義材料數(shù)據(jù)；

?專業(yè)的設(shè)備庫（如：曲柄壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)、對(duì)擊錘、液壓機(jī)、機(jī)械壓力機(jī)等），輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的控制。）多種摩擦類型定義，各種溫度影響因素的充分考慮，配合高級(jí)求解器，完成并行求解，在兼顧準(zhǔn)確性的同時(shí)，確保效率。

①自由鍛模塊

由于自由鍛的工藝開發(fā)通常是根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，需要試加工進(jìn)行工藝校驗(yàn)，而通過仿真，能有效減少試驗(yàn)而耗費(fèi)的時(shí)間以及試驗(yàn)鍛件的數(shù)量，從而節(jié)省時(shí)間成本和物理成本。

該模塊可適用于大多數(shù)自由鍛工藝仿真，且模塊中內(nèi)置了包括馬杠擴(kuò)鍛、徑向鍛造在內(nèi)的眾多自由鍛設(shè)備，用戶無需親自建立復(fù)雜的自由鍛設(shè)備模型，只需按照各自需求進(jìn)行匹配即可，大大簡化了仿真工程師的建模工作，提高了仿真工作效率。即使設(shè)備庫中沒有所需設(shè)備模型，用戶也可以按照其他設(shè)備模板快速容易的自定義設(shè)備，以便于特殊需求的實(shí)現(xiàn)。

使用本模塊仿真自由鍛工藝可獲得更短的工藝開發(fā)時(shí)間，減少實(shí)際試驗(yàn)，工藝過程全面虛擬可視，可預(yù)測(cè)成形缺陷，工藝流程更穩(wěn)定、可靠、更優(yōu)，并提高設(shè)備利用率。

典型案例：

該案例由圓坯料鍛造成八方，工藝經(jīng)過4道次的拔長，4道次的倒角，3道次的整形，整個(gè)鍛造過程要精確控制料的溫度，鍛造過程的噸位不能超過設(shè)備要求的噸位，并控制成形過程的并行均勻度，設(shè)備運(yùn)動(dòng)控制使用本軟件專業(yè)的自由鍛設(shè)備控制，在設(shè)備中輸入了所有的道次，其中包括每個(gè)道次的進(jìn)給，道次后的更換夾持手，旋轉(zhuǎn)角度等。

     溫度剖面分布

“通過以上分析發(fā)現(xiàn)，仿真軟件自由鍛模擬計(jì)算結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)呈現(xiàn)的結(jié)果基本一致，尤其溫度與噸位的計(jì)算與實(shí)際精準(zhǔn)，為調(diào)整壓下量提供了參考數(shù)據(jù)，減少了試驗(yàn)次數(shù)，減少了不合理的工藝試驗(yàn)對(duì)設(shè)備損耗?！?/span>

—某鋼企業(yè)研發(fā)部門工程師

②熱處理模塊

該模塊提供了專業(yè)的熱處理工藝仿真分析平臺(tái)，用戶可以在軟件中實(shí)現(xiàn)高度逼真的仿真環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)常見的熱處理工藝，包括：隨爐加熱、冷卻、正火、回火、退火、淬火、感應(yīng)加熱、感應(yīng)淬火、滲碳以及用戶自定義的熱處理工藝曲線等工藝進(jìn)行仿真分析。

軟件中預(yù)置了常用介質(zhì)，包括常用的水、空氣、油以及常用淬火油介質(zhì)等，可以靈活組合熱處理工藝過程中的時(shí)間、溫度和熱轉(zhuǎn)換系數(shù)，并可以為全局和局部加熱、冷卻過程進(jìn)行定義?？梢酝ㄟ^定義一個(gè)熱處理工藝曲線實(shí)現(xiàn)整個(gè)熱處理過程分析，比如熱處理過程包括：加熱、保溫、運(yùn)輸、冷卻、暫停、再加熱、保溫、運(yùn)輸、淬火等，輕松實(shí)現(xiàn)模擬一個(gè)連續(xù)的工藝過程。

某鋼企風(fēng)機(jī)主軸熱處理案例：

該案例主要是按照客戶指定的熱處理工藝路線，在仿真軟件中可按照熱處理工藝路線進(jìn)行多次保溫，按照一定的加熱速率加熱，多次交換冷卻介質(zhì)，并可以計(jì)算熱處理過程中，風(fēng)機(jī)主軸的溫度分布、應(yīng)力分布、各種相的體積分?jǐn)?shù)的分布，硬度分布等結(jié)果。

 風(fēng)機(jī)主軸熱處理結(jié)果

③軋制成形模塊

軋制是一種通過一組或多組旋轉(zhuǎn)輥?zhàn)訉?duì)工件進(jìn)行連續(xù)或非連續(xù)輥壓成形的工藝。成形過程中，工件可通過輥輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，也可通過模具拉伸進(jìn)行成形。軋制成形過程應(yīng)用冷成形或熱成形均可。軋制過程種類繁多，比如平板軋制、型材軋制、管材軋制、軋制成形、鍛造軋制、楔橫軋、線材軋制以及橫列軋等等。

軌道型材軋制及其他非對(duì)稱型材軋制

本模塊能夠動(dòng)態(tài)仿真軋制過程，不僅適用于新產(chǎn)品工藝的開發(fā)：縮短開發(fā)周期，減少試模次數(shù)，同時(shí)也適用于工藝的優(yōu)化改進(jìn)：加強(qiáng)工藝過程的綜合理解，優(yōu)化工藝，得到更高的工藝穩(wěn)定性和質(zhì)量；預(yù)測(cè)成形后工件屬性；避免輥軋錯(cuò)誤；提高機(jī)械利用率。同時(shí)，還內(nèi)置了友好的二次開發(fā)接口，方便用戶模擬包括皮爾格軋制類型在內(nèi)的特殊軋制工藝。

軌道軋制仿真                                                                              軌道多道次軋制仿真

④環(huán)軋成形模塊

環(huán)軋是一種用于生產(chǎn)無縫環(huán)件的工藝類型，一般采用頭環(huán)或穿孔環(huán)作為坯料，通過碾環(huán)機(jī)進(jìn)行加工。當(dāng)進(jìn)行環(huán)件環(huán)軋時(shí)，環(huán)件壁厚進(jìn)一步減小，體積不變，環(huán)直徑不斷增大。

某鋼企碾環(huán)案例：

該案例在仿真軟件同一個(gè)界面中實(shí)現(xiàn)了從鐓粗、擴(kuò)孔、沖孔、熱處理、碾環(huán)全工位的仿真，充分考慮各個(gè)工位的結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

碾環(huán)工藝鏈仿真案例

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