圖20：結(jié)構(gòu)件整個工藝的虛擬考慮，包括熱處理

對整個工藝的評估

除鑄件的模具和工藝布局的方法設(shè)計(jì)之外，結(jié)構(gòu)部件的安全和穩(wěn)健質(zhì)量預(yù)測需要考慮到整個工藝。為了可靠地預(yù)測結(jié)構(gòu)部件的屬性和變形，這尤其適用于鑄件從模具中脫出后的工藝步驟。

從圖20中可以看出，從鑄造工藝到鋁減震器熱處理的連續(xù)的性能和變形預(yù)測。MAGMASOFT®允許計(jì)算和評估鑄件的殘余應(yīng)力（這些殘余應(yīng)力是生產(chǎn)過程的結(jié)果）以及過程中任何時候的相應(yīng)變形。設(shè)計(jì)階段框架內(nèi)潛在風(fēng)險的早期識別可使所有可用的自由度實(shí)施預(yù)防措施。此類措施可能包括鑄件設(shè)計(jì)變更、對模具的預(yù)防性幾何模型優(yōu)化或熱處理工藝的調(diào)整布局。

對于復(fù)雜的大型結(jié)構(gòu)部件，在熱處理過程中實(shí)現(xiàn)所需公差范圍內(nèi)的穩(wěn)定變形是一個特殊的挑戰(zhàn)。通常，一旦生產(chǎn)的第一批鑄件到達(dá)熱處理處，就會開始熱處理機(jī)架的設(shè)計(jì)；這通常通過反復(fù)試驗(yàn)來優(yōu)化。但是，虛擬熱處理試驗(yàn)允許在規(guī)劃階段早期對機(jī)架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

變形的預(yù)測需要計(jì)算鑄造工藝中任何時候的局部殘余應(yīng)力以及有效塑性應(yīng)變。在該背景下，考慮了所有相關(guān)的工藝步驟：鑄件的凝固和脫出、移除鑄造系統(tǒng)、加熱、固溶處理、熱處理期間的淬火和回火，直到考慮最終的機(jī)加工步驟。

由固溶處理、淬火和回火組成的傳統(tǒng)T6熱處理后的結(jié)構(gòu)部件變形（圖21）。MAGMASOFT®對熱處理過程的模擬利用了溫度和應(yīng)變率相關(guān)蠕變模型，該模型考慮了重力對鑄件的載荷（特別是在固溶處理過程中）以及由此產(chǎn)生的變形。

圖21：熱處理結(jié)束時，由于固溶處理過程中重力的影響，機(jī)架中的連接節(jié)點(diǎn)在y方向上的變形