面臨的挑戰(zhàn)：

來自海克斯康的解決方案：

模擬仿真軟件

在設計蝸輪蝸桿時，設計師必須定義其接觸條件以計算蝸輪蝸桿傳力，以計算精準的機械效率、結構分析和疲勞分析。應用接觸分析模塊可以做齒頂、齒根的應力、應變及變形分析，進而得到準確的結構分析結果。

?傳動分析模塊

應用仿真軟件傳動模塊可以為蝸輪蝸桿提供一種快速處理方法，方便工程師對蝸輪蝸桿快速建模，從而幫助計算傳力。 

                                                           接觸計算                                                                                          接觸分析計算

?接觸分析模塊

Marc接觸分析模塊具備很強的材料非線性、幾何非線性和接觸分析功能，可以用于蝸輪蝸桿的接觸分析，得到蝸輪蝸桿在不同載荷、不同裝配位置以及采用不同材料情況下的接觸應力與變形，同時模擬蝸輪蝸桿接觸表面在多次承受接觸、摩擦載荷產生的磨損。

Marc接觸分析模塊在同類軟件中具有最強的接觸分析能力。對于基本的接觸狀態(tài)，提供基于直接約束的接觸算法，可自動分析變形體之間，變形體與剛體以及變形體自身的接觸。新的Segment-to-Segment的接觸形式，使得兩接觸體在接觸部位的應力分布變得非常連續(xù)。支持不同單元類型間的接觸分析。還具有傳統(tǒng)的間隙摩擦單元模式，也可以用非線性彈簧單元來模擬非線性支撐邊界。

?熱模鍛仿真模塊

熱模鍛仿真是當今CAE領域不可分割的一環(huán)。 本軟件模塊將便捷、直觀、易用集成在一起，為熱鍛工藝的優(yōu)化設計提供高質量的指導和預測。它能夠過減少開發(fā)循環(huán)次數降低研發(fā)成本、降低試驗成本，縮短新品上市周期。優(yōu)化模具使用壽命，降低模具成本；提高機器利用率，從而降低固定成本；提高材料利用率，降低生產成本（比如減少毛刺等）；優(yōu)化工藝過程，降低制造成本；提高單個工藝過程的效率，降低能源成本。同時提高工藝穩(wěn)定性，提高了目標工件質量；

熱鍛模塊可對零件制造的整個熱鍛工藝鏈進行全方位仿真：比如從坯料下料開始，承接坯料初始熱處理、鐓粗、預成形和終鍛、修邊、沖壓、校正、冷卻、最終熱處理等。主要用于高于再結晶溫度成形的工藝仿真，除熱模鍛成形仿真之外，模塊中還包含了切邊、加熱、冷卻、磨具應力分析等一系列與熱鍛相關的仿真模塊，滿足全方位的仿真需求。 除此之外，還支持其它類似的熱擠壓成形仿真：比如說軋制工藝仿真。該模塊不僅可以對坯料的軋制過程進行仿真，還可在一定精度上還原軋機和軋輥的復雜運動，并對模具應力進行分析，還可非常精準的還原設備運動規(guī)律。用戶可按需對模具的運動進行方便的定位，一旦定義后，軟件會自動將運動規(guī)范保存到數據庫中以備后續(xù)使用，協(xié)助進行模具設計。

用戶通過仿真將實際的測試和優(yōu)化搬運到虛擬電腦中，大大節(jié)約了成本。

         汽車連桿模擬圖和生產車間的實物圖

熱鍛模塊采用獨有的雙求解器（FE和FV）求解技術，內置強大的沖壓、摩擦數據庫，且支持簡便的用戶自定義材料數據輸入，能夠為用戶提供非常全面、快速、準確的仿真。輕松打破2D與3D直接的仿真界限，在工藝鏈中進行2D和3D的混合仿真，或進行全工藝的3D仿真，實現工藝鏈無縫對接計算，結果自動傳遞。雙求解器優(yōu)勢互補，使用FV求解器可進行可靠、精確的皺褶檢測，通過FE保證高效的求解速度，能夠有效應對各種任務：模具、設備剛度的快速定義；工藝過程的魯棒性分析；對CAD數據格式進行自動離散；通過模具應力分析功能，可對模具見的裝配關系所產生的應力進行仿真；基于非耦合仿真方法進行模具應力仿真；定義彈簧模具；實現沖孔、修邊仿真并簡便轉換模具類型（將模具類型轉變?yōu)榭勺冃文＞呋驇鳠岬膭傂阅＞撸粺o飛邊精細模鍛；考慮壓力機撓度的仿真設計；進行壓力演變預測分析；彈塑性熱力耦合材料模型；預測回彈和殘余應力；對機械連接結果進行虛擬拉伸試驗；進行帶結果的后處理裝配計算；并能根據分析結果，自動生成結果評價報告。 

熱鍛工藝模擬

實現熱鍛、開式模鍛、閉式模鍛、熱擠壓、模鍛、錘鍛、多向模鍛等熱成形工藝仿真分析。熱鍛工藝包括兩種算法：有限單元法（FEM）和有限體法（FV），分別對應隱式非線性求解器和顯示非線性求解器。兩種算法可以相互切換，即使用有限體法（FV）可以快速高效的計算大變形金屬材料流動和折疊，幫助用戶判斷金屬的材料流動和折疊情況，同樣使用有限單元法（FEM）也可以分析材料流動和折疊，但是計算效率稍微低點。這樣用戶可以使用兩種算法交互優(yōu)化模型。同樣可以多工序連續(xù)仿真成形。

多向熱鍛成形

可以實現復雜變形；多個工具、多個方向作用變形，很好的、精準的控制各個工具的精準運動，實現容易，定義簡單。 

多向鍛造

熱連鍛工藝

從加熱分析到多次鍛壓工序，每次仿真分析都考慮上一工序的溫度、應力、應變等結果分布，保證了和實際分析的對應，充分考慮各工序的變形過程和變形結果。

               工序一：加熱                                工序二：鐓鍛                              工序三：模鍛一                          工序四：模鍛二

有限體積法：獨有的有限體積法，可以實現復雜材料加工工藝仿真。快速計算成形。

                                                                                      有限體積法模鍛成形

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