曲轴中频感应淬火过程模拟及残余应力计算

利用ANSYS有限元分析软件 ,进行了 6 110钢曲轴的中频感应淬火过程的模拟计算 ,并预测了淬硬层的深度 ,计算了淬火后的残余应力分布。可直观显示任意时刻曲轴内任意截面上的温度场和应力场以及温度、应力等值线随着时间推移的情况 ,也可以显示任意点上的温度 -时间曲线、应力 -时间曲线。

淬火强化曲轴的弯曲疲劳分析

利用ANSYS大型有限元分析软件进行了6110钢曲轴的中频感应淬火过程的模拟计算,并预测了淬硬层的深度,计算了淬火后的残余应力分布。首次把感应淬火所产生的残余应力添加到了曲轴的模型里,计算了淬火前后的疲劳强度与寿命。计算结果同试验结果进行比较,二者基本吻合,说明这种方法是正确的。

曲轴感应淬火及残余应力的仿真与试验研究

曲轴在感应淬火时产生应力集中或应力分布不均会导致曲轴变形过大而失效。本文采用有限元方法对曲轴加热和冷却过程及残余应力进行了仿真,并对轴颈显微组织、轴颈淬硬层深度及曲轴残余应力进行了测试分析。结果表明,轴颈淬硬层为细针状马氏体,基体为回火索氏体,表面平均硬度为52.8 HRC,心部硬度为26.0-30.0 HRC,淬火后轴颈表面残余压应力为-154.3--254.9 MPa;连杆颈淬硬层深度为4.0 mm,过渡圆角处淬硬层深度为2.1 mm。曲轴感应淬火后淬硬层深度预测和残余应力的仿真结果与试验结果基本一致,仿真可预测淬硬层深度。

铸铁曲轴圆角强化工艺的拓展与验证

感应淬火作为一种表面强化工艺虽很成熟,但迄今在小排量发动机铸铁曲轴圆角强化处理中仍然是空白。近年来已有国内企业成功地将这一工艺替代机械滚压,用于曲轴圆角强化工序。文章介绍了为此所执行的一系列有针对性的工艺措施,从而确保了运行的正常和产品的稳定。为了验证这项新技术的实际可行性,文章还着重介绍了通过对零件表面的硬化层性状的检测,及藉助残余应力分析予以评价。

小排量发动机球铁曲轴圆角感应淬火强化处理的工艺验证

感应淬火用于曲轴类零件强化工序已很成熟,但在小排量发动机球铁曲轴圆角强化领域还是空白。基于简化生产流程、提高产品质量、降低制造成本考虑,上海大众动力总成近年已成功地将感应淬火工艺替代机械滚压,用于强化工序。为验证这项新技术在生产中的可行性,经反复调整设备和优化工艺参数,在排除各种缺陷后,确保了运行的正常和产品的稳定。为完成新工艺全面而严格的验证,本文着重介绍硬化层性状检测、残余应力场测试以及弯曲、扭转疲劳试验等一系列试验。

曲轴电磁感应淬火残余应力模拟及对圆角应力影响的分析

过渡圆角处应力集中现象是曲轴疲劳断裂的主要原因之一,利用局部表面强化工艺产生残余应力的方法可有效提高曲轴疲劳强度。针对上述问题,本文使用有限元方法模拟了曲轴感应加热、快速冷却、产生残余应力的整个淬火过程。通过对某曲轴单拐淬火前后圆角处的应力状态进行模拟,定量比较了残余应力对过渡圆角处应力的影响,为曲轴的抗疲劳设计提供参考。

汽车曲轴圆角强化对残余应力和弯曲疲劳极限的影响

对ＬＲ６１００发动机曲轴采用圆角感应淬火工艺进行表面强化。研究了其对曲轴淬硬层、残余应力分布规律和弯曲疲劳强度的影响。采用此工艺，圆角处硬化层深度达１．５ｍｍ以上，残余压应力水平高且分布较好，弯曲疲劳强度大于２７５４Ｎ·ｍ。