曲面模具点式感应淬火的数值模拟研究

《曲面模具点式感应淬火的数值模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、曲面模具点(申请工学硕士学位论文)式感应淬火的数值模曲面模具点式感应淬火的数值模拟研究拟研究培养单位：材料科学与工程学院学科专业：材料加工工程研究生：高恺高恺指导教师：华林教授2014年５月武汉理工大学万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目曲面模具点式感应淬火的数值模拟研究英文题目Numericalanalysisofspotinductionhardeningofcurvedsurfacemould研究生姓名高恺姓名华林职称教授学位博士指导教师单位名称材料科学与工程学院邮编430070姓名职称副指导教

2、师单位名称邮编申请学位级别硕士学科专业名称材料加工工程论文提交日期2014年04月论文答辩日期2014年05月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席朱春东评阅人秦训鹏宋燕利2014年05月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了

3、谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：导师(签名)：日期万方数据摘要车身覆盖件的成形模具结构复杂而且体积庞大，而且

4、对几何精度及型面质量的要求很高，因此应用于普通模具零件的强化方法很难被使用在车身模具上。点式感应淬火方法通过数控伺服装置使感应器沿模具型面作复杂空间三维运动，实现模具型面的连续感应加热淬火强化过程。本文根据点式感应淬火的原理及特点，结合大型通用有限元软件ANSYS，对平面静态、平面移动以及曲面移动点式感应淬火过程进行了有限元数值模拟计算，建立了相应的有限元模型，进行仿真计算的同时，在自行开发的实验装置上，按照理论分析计算同等条件，对平面静态点式感应淬火模型进行了实验验证。首先，利用ANSYS软件对平面静态点式感应淬火工

5、艺进行有限元模拟分析，得到了在该过程中的温度场变化规律，以CCT图中奥氏体化温度以及冷却速度为依据，利用ANSYS软件中的APDL语言编写程序预测了淬火完成后的组织及硬度分布，完成了简单的二次开发；同时进了平面静态点式感应淬火实验，对比结果验证了计算模型和计算方法的正确性，证明了通过有限元模拟计算不但实现了点式感应淬火过程的计算分析，而且能够指导一些实际的工程应用问题。其次，在平面静态点式感应淬火模型的基础上建立了平面点式移动感应淬火有限元模型，得到了淬火过程中的温度场变化规律以及分布情况，也得到了淬硬层分布。对比了不

6、同功率（即电流）下温度场的分布，得到了在不同功率下的淬硬层分布情况。最后，在平面有限元模型的基础上，在ANSYS软件中建立了曲面点式移动感应淬火三维有限元数值模型，得到了在不同工艺参数下（移动速度、曲面半径等）该过程中温度场的分布和变化规律，同时得到了淬火后组织分布及硬度分布。关键词：点式感应淬火；数值模拟；二次开发；曲面模具I万方数据AbstractAutomobilepaneldieisbulkyandhasacomplicatedstructure,highrequirementofgeometricaccura

7、cyandsurfacequality,normalsurfacehardeningmethodisdifficulttobeusedontheautomobilepaneldie.Theinductorinspotinductionhardening(SIH)methodmoveinacomplextrajectoryoncurvesurfacemold,whichcanassembledtoafive-axiscooperatingCNC(Computernumericalcontrol)machinetoolst

8、orealizespotcontinualinductionhardeningprocess.Inthispaper,onthebasisofthecharacteristicsofspotinductionhardening,theSIHprocessofplaneandcurvedsurfacemodelissimulated