面臨的挑戰：

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，主要應用于金屬塑性成形及熱處理仿真分析。基于鋼鐵企業常見的生產工藝，可實現多種工藝鏈的仿真：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。

來自海克斯康的工藝仿真軟件覆蓋的工藝類型非常全面，可以靈活組合出貼合實際情況、不同的實際生產工藝，充分分析每個工位道次成形過程對產品的影響，為客戶設計研發新工藝提供分析數據。

?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方案、不同的工位模型分析。實現多個工位與多個方案的對比分析，相似工藝可以通過復制快速創建分析模型，方便用戶前處理模型創建，還可將前一工位的結果帶入到下一個工位，實現工藝鏈的分析；

?具有更精確的網格劃分，確保分析收斂和結果的精度；

?擁有強大的數據接口，除常用的通用模型文件，還可以直接導入常見CAD軟件格式文件；

?支持整個裝配體結構的直接導入，并支持外部導入網格模型及結果數據；

?提供定位工具進行簡便快速的裝配和重定位設置；

?提供獨立的專業材料數據庫（目前有700多種材料數據，且針對各種材料專門提供了GUI界面，每種材料涵蓋了基本信息、化學成分、機械性能參數、熱力性能參數、流變應力曲線、失效、微觀組織、相變等信息）還可支持用戶自定義材料數據；

?專業的設備庫（如：曲柄壓力機、螺旋壓力機、對擊錘、液壓機、機械壓力機等），輕松實現復雜運動的控制。）多種摩擦類型定義，各種溫度影響因素的充分考慮，配合高級求解器，完成并行求解，在兼顧準確性的同時，確保效率。

①自由鍛模塊

由于自由鍛的工藝開發通常是根據實際經驗設計，需要試加工進行工藝校驗，而通過仿真，能有效減少試驗而耗費的時間以及試驗鍛件的數量，從而節省時間成本和物理成本。

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

使用本模塊仿真自由鍛工藝可獲得更短的工藝開發時間，減少實際試驗，工藝過程全面虛擬可視，可預測成形缺陷，工藝流程更穩定、可靠、更優，并提高設備利用率。

典型案例：

該案例由圓坯料鍛造成八方，工藝經過4道次的拔長，4道次的倒角，3道次的整形，整個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備要求的噸位，并控制成形過程的并行均勻度，設備運動控制使用本軟件專業的自由鍛設備控制，在設備中輸入了所有的道次，其中包括每個道次的進給，道次后的更換夾持手，旋轉角度等。

     溫度剖面分布

“通過以上分析發現，仿真軟件自由鍛模擬計算結果和實際生產呈現的結果基本一致，尤其溫度與噸位的計算與實際精準，為調整壓下量提供了參考數據，減少了試驗次數，減少了不合理的工藝試驗對設備損耗。”

—某鋼企業研發部門工程師

②熱處理模塊

該模塊提供了專業的熱處理工藝仿真分析平臺，用戶可以在軟件中實現高度逼真的仿真環境，能夠實現常見的熱處理工藝，包括：隨爐加熱、冷卻、正火、回火、退火、淬火、感應加熱、感應淬火、滲碳以及用戶自定義的熱處理工藝曲線等工藝進行仿真分析。

軟件中預置了常用介質，包括常用的水、空氣、油以及常用淬火油介質等，可以靈活組合熱處理工藝過程中的時間、溫度和熱轉換系數，并可以為全局和局部加熱、冷卻過程進行定義。可以通過定義一個熱處理工藝曲線實現整個熱處理過程分析，比如熱處理過程包括：加熱、保溫、運輸、冷卻、暫停、再加熱、保溫、運輸、淬火等，輕松實現模擬一個連續的工藝過程。

某鋼企風機主軸熱處理案例：

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行多次保溫，按照一定的加熱速率加熱，多次交換冷卻介質，并可以計算熱處理過程中，風機主軸的溫度分布、應力分布、各種相的體積分數的分布，硬度分布等結果。

 風機主軸熱處理結果

③軋制成形模塊

軋制是一種通過一組或多組旋轉輥子對工件進行連續或非連續輥壓成形的工藝。成形過程中，工件可通過輥輪進行驅動，也可通過模具拉伸進行成形。軋制成形過程應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稱型材軋制

本模塊能夠動態仿真軋制過程，不僅適用于新產品工藝的開發：縮短開發周期，減少試模次數，同時也適用于工藝的優化改進：加強工藝過程的綜合理解，優化工藝，得到更高的工藝穩定性和質量；預測成形后工件屬性；避免輥軋錯誤；提高機械利用率。同時，還內置了友好的二次開發接口，方便用戶模擬包括皮爾格軋制類型在內的特殊軋制工藝。

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

④環軋成形模塊

環軋是一種用于生產無縫環件的工藝類型，一般采用頭環或穿孔環作為坯料，通過碾環機進行加工。當進行環件環軋時，環件壁厚進一步減小，體積不變，環直徑不斷增大。

某鋼企碾環案例：

該案例在仿真軟件同一個界面中實現了從鐓粗、擴孔、沖孔、熱處理、碾環全工位的仿真，充分考慮各個工位的結果對結構的影響。

碾環工藝鏈仿真案例

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