347-paper-b5-数值模拟技术在大模块预硬化热处理中的应用

《347-paper-b5-数值模拟技术在大模块预硬化热处理中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、编号：B5（中文全文）数值模拟技术在大模块预硬化热处理中的应用王庆亮1，3续维1潘健生2洪德华21宝钢股份特殊钢分公司制造管理部2009402上海交通大学材料科学与工程学院2000303东北大学材料科学与工程学院110000摘要：热处理过程的控制是决定预硬化塑料模具钢质量的关键技术之一，传统方法往往带有很大的经验性和主观性。热处理过程是一个温度场、组织场、应力场相互耦合的复杂物理过程，实际生产中无法进行在线检测和控制。采用有限元数值模拟技术，对P20模块预硬化热处理过程中的淬火加热、淬火冷却、回火过程中的温度场进行模拟，进而预测热

2、处理过程中的组织变化。根据数值模拟结果结合实际生产验证数据对预硬化生产工艺参数进行了调整和优化，提高了模块预硬化质量，降低了模块淬火开裂风险，同时降低了热处理能耗。关键词：模具钢热处理数值模拟有限元ApplicationofNumericalSimulationTechniqueinPrehardeningHeatTreatmentofBigDieBlocksWangQingliang1,3XuWei1PanJiansheng2HongDehua21BaoshanIron&SteelCo.,Ltd.SpecialSteelBran

3、chManufacturingManagementDepartment2009402ShanghaiJiaotongUniversitySchoolofMaterialsScience&Engineering2000303NortheastUniversitySchoolofMaterialsScience&Engineering110000Abstract:Heattreatmentprocesscontrolisoneofthekeytechniqueswhichdecidethequalityoftheprehardened

4、diesteelforplastics.Conventionalprocesscontrolmethodsoftenrelyonexperienceandsubjectivity.Heattreatmentprocessisacomplicatedphysicalprocessinwhichtemperaturefield,structureandstressfieldareinterconnectedeachother.Itisimpossibletocarryouton-lineinspectionandcontrolduri

5、ngtheheattreatmentprocess.Inthisresearch,finiteelementnumericalsimulationtechniquehasbeenadoptedtosimulatethetemperaturefieldsoftheprehardeningheattreatmentprocessofP20dieblocksatthestagesofhardeningheating,coolingandtempering,andthenpredictthechangeofstructuresduring

6、theheattreatment.Adjustmentandoptimizationofprehardeningheattreatmentprocessparametershavebeenmadebasedonnumericalsimulationresultsandpracticaldataobtainedinproduction,whichimprovedthequalityofprehardeneddieblocks,reducedtheriskofquenchingcrackingandenergyconsumptiono

7、fheattreatment.KeyWords:diesteel,heattreatment,numericalsimulation,finiteelement1.前言6热处理过程的控制是决定预硬化塑料模具钢质量的关键技术之一，一般根据传统技术手册、资料中的经验方法来设计制定工艺，这种方法往往带有很大的经验性和主观性。大型塑料模具钢模块的预硬化过程一般包括加热、淬火、回火等工序，预硬化工艺参数的正确合理地制定，不仅关系到模具钢组织性能的控制，降低模具变形、开裂的倾向，还有助于降低热处理能耗，降低生产成本。热处理过程并不是一个简单的

8、温度变化过程，而是一个温度场、组织场、应力场相互耦合的复杂物理过程1。而这些物理场的变化，实际生产中是无法进行在线检测和控制的。当前，唯有借助于物理模拟和数值模拟技术的综合应用，才能实现对这些物理量的虚拟仿真，进而达到精确控制的目的。运用计算机模拟