熱疲勞壽命預(yù)測(cè)的案例
Moldex3D模流分析之熱循環(huán)試驗(yàn)?zāi)M預(yù)測(cè)熱疲勞
因此，如何以計(jì)算機(jī)仿真溫度循環(huán)試驗(yàn)，并將模擬中預(yù)測(cè)之熱循環(huán)次數(shù)作為設(shè)計(jì)變更、設(shè)計(jì)優(yōu)化的參考依據(jù)，進(jìn)而加速整體流程及節(jié)省開發(fā)成本，就成為一個(gè)重要的議題。
熱疲勞模型
為了模擬熱疲勞破壞(Thermal fatigue)現(xiàn)象，有許多研究提出熱疲勞模型(Thermal fatigue model)，可依照模型采用的物理量區(qū)分為三大類：應(yīng)力(Stress base)、應(yīng)變(Strain base) 以及能量(Energy base) 的模型。其中又以基于應(yīng)變的 Coffin-Manson Model 最為廣泛的被使用于預(yù)測(cè)較低循環(huán)周期的疲勞破壞(Wang et al 2017)。Coffin-Manson Model 預(yù)測(cè)的循環(huán)周期模型為：
此模型以材料延性疲勞參數(shù)(Fatigue ductility coefficient) 、塑性應(yīng)變量值(amplitude of plastic strain) 與延性疲勞指數(shù)(Fatigue ductility exponent) 以預(yù)測(cè)疲勞周期數(shù)。延性疲勞指數(shù)可經(jīng)由 Modified Coffin-Manson Model：
塑性應(yīng)變模型
熱疲勞模型參數(shù)除了可由查表或?qū)嶒?yàn)取得的材料延性疲勞參數(shù)；以及經(jīng)由欲模擬的熱循環(huán)試驗(yàn)參數(shù)可得之周期平均溫度與周期頻率。而較難直接從固體力學(xué)分析結(jié)果得到的參數(shù)，塑性應(yīng)變量值，則可以通過(guò)分析的材料特性，找尋對(duì)應(yīng)的塑性應(yīng)變模型進(jìn)行預(yù)估。
對(duì)于較常發(fā)生熱疲勞破壞的金屬IC組件：錫球(Solder ball)或是導(dǎo)線架(Lead frame)。其塑性行為可透過(guò)考慮各向同性硬化(Isotropic-hardening) 的Prandtl-Reuss Model計(jì)算。
此模型適用于反復(fù)載重的每次循環(huán)并未達(dá)到試體塑性，使其發(fā)生永久形變的案例中較為適合。
展開 機(jī)械領(lǐng)域如何用Ansys破解核心部件失效難題？
Ansys熱應(yīng)力分析通過(guò)精準(zhǔn)仿真可使發(fā)動(dòng)機(jī)活塞疲勞壽命提升40%、機(jī)床框架加工精度提升至±0.005mm，成功破解機(jī)械核心部件熱應(yīng)力失效難題，而技術(shù)鄰定制培訓(xùn)能讓企業(yè)工程師快速掌握這套實(shí)戰(zhàn)解決方案。
機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中，溫度梯度引發(fā)的熱應(yīng)力是核心部件性能衰減甚至失效的主要誘因。從高溫工況下持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，到對(duì)精度要求嚴(yán)苛的精密機(jī)床框架，熱應(yīng)力問題始終制約著機(jī)械產(chǎn)品的可靠性與使用壽命。技術(shù)鄰基于服務(wù)100+機(jī)械企業(yè)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合Ansys熱應(yīng)力分析技術(shù)，通過(guò)定制培訓(xùn)讓更多企業(yè)工程師掌握落地能力。
發(fā)動(dòng)機(jī)活塞作為典型的“高溫高應(yīng)力”部件，工作時(shí)燃燒室一側(cè)溫度可達(dá)800-1000℃，而冷卻側(cè)溫度僅150-200℃，巨大的溫差導(dǎo)致活塞頂部邊緣形成顯著熱應(yīng)力集中，這一因素占活塞失效誘因的68%。
通過(guò)Ansys熱應(yīng)力分析三步法可徹底破解這一難題：第一步，瞬態(tài)熱應(yīng)力模擬。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、加速、怠速等動(dòng)態(tài)工況，Ansys能精準(zhǔn)捕捉熱應(yīng)力隨時(shí)間的演化規(guī)律，定位應(yīng)力峰值區(qū)域。以某4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞為例，仿真結(jié)果顯示，活塞頂部邊緣在加速工況下最大熱應(yīng)力可達(dá)350MPa，遠(yuǎn)超材料許用應(yīng)力280MPa，為后續(xù)優(yōu)化指明方向；第二步，熱疲勞壽命預(yù)測(cè)。結(jié)合活塞材料（如鋁合金Al-Si-Cu系）的S-N曲線，Ansys可量化熱循環(huán)對(duì)活塞的損傷累積，技術(shù)鄰在某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)服務(wù)中，通過(guò)優(yōu)化活塞裙部倒角結(jié)構(gòu)、增加頂部散熱槽，使活塞熱疲勞壽命從原有5000小時(shí)延長(zhǎng)至7000小時(shí)，提升幅度達(dá)40%；第三步，結(jié)構(gòu)與材質(zhì)優(yōu)化。Ansys仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證，采用陶瓷涂層（熱導(dǎo)率僅為鋁合金的1/5）可減少溫度梯度，優(yōu)化散熱通道布局使冷卻水流速提升15%，最終將最大熱應(yīng)力降低25%，降至262.5MPa以下。
展開 MSC一體化疲勞壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)
-機(jī)械零部件80-90%的失效形式是疲勞；
-應(yīng)力分析只是結(jié)構(gòu)壽命和可靠性分析的一部分，而不是全部。評(píng)定結(jié)構(gòu)壽命和提高產(chǎn)品的可靠性需要分析疲勞失效；
-在設(shè)計(jì)早期減少原型制作，降低開發(fā)成本；
-在設(shè)計(jì)階段估計(jì)產(chǎn)品壽命，加快產(chǎn)品投放市場(chǎng)時(shí)間；
-采用系統(tǒng)化方法評(píng)估產(chǎn)品壽命，增強(qiáng)耐久性，質(zhì)量和性能。提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
MSC.Fatigue
一體化疲勞壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段使用MSC Fatigue，可在設(shè)計(jì)制造過(guò)程之前進(jìn)行疲勞分析，并為集成的壽命管理創(chuàng)造一個(gè)MCAE環(huán)境，真實(shí)地預(yù)測(cè)產(chǎn)品的壽命，極大地降低生產(chǎn)原型機(jī)和進(jìn)行疲勞壽命測(cè)試所帶來(lái)的巨額開銷。
MSC.Fatigue已經(jīng)使世界眾多的知名公司和企業(yè)從中獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益，涉及從空間站、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)到汽車、鐵路，從空調(diào)、洗衣機(jī)等家電產(chǎn)品到電子通訊系統(tǒng)，從艦船到石油化工，從內(nèi)燃機(jī)、核能、電站設(shè)備到通用機(jī)械制造等各個(gè)領(lǐng)域。早期疲勞分析可提高產(chǎn)品的可靠性，增強(qiáng)客戶對(duì)產(chǎn)品性能的信心，同時(shí)也可減少售后保修維護(hù)等費(fèi)用，避免產(chǎn)品招回等難以預(yù)計(jì)的嚴(yán)重后果。
MSC.Fatigue功能
全壽命分析 (S-N)
全壽命法，即通常所說(shuō)的應(yīng)力～壽命法或S-N方法，該方法并不嚴(yán)格區(qū)分裂紋產(chǎn)生和裂紋擴(kuò)展，而是給出結(jié)構(gòu)發(fā)生突然失效前的全壽命估計(jì)。
特色：雨流循環(huán)計(jì)數(shù)；名義應(yīng)力修正；焊接結(jié)構(gòu)；統(tǒng)計(jì)置信參數(shù)；Palmgren-Miner 線性損傷；用戶自定義循環(huán)；材料和部件的 S-N；表面條件；安全系數(shù)分析；多軸狀態(tài)指示。
展開 鋰離子動(dòng)力電池壽命預(yù)測(cè)的研究進(jìn)展
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)法
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)法不需要了解電池內(nèi)部的物理和化學(xué)變化，通過(guò)分析電池健康狀態(tài)信息進(jìn)行剩余壽命預(yù)測(cè)。Liu 等提出了一種利用灰色模型的電池剩余壽命預(yù)測(cè)方法，但GM(1,1)模型在進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)測(cè)時(shí)誤差比較大，針對(duì)這種情況，Gu 等建立了殘差GM(1,1)模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法預(yù)測(cè)精度較高。Long 等利用改進(jìn)的自回歸(AR)模型對(duì)鋰離子電池退化容量進(jìn)行跟蹤，在模型定階時(shí)采用粒子群算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的壽命預(yù)測(cè)，結(jié)果具有較高的精度。龐曉瓊等提出了一種結(jié)合主成分分析特征融合與非線性自回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PCANARX)的預(yù)測(cè)方法,對(duì)電池的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，經(jīng)仿真后得出了該方法的有效性，其預(yù)測(cè)誤差小、適用性強(qiáng)，如圖1所示。
聶僥等建立了一種雙并聯(lián)離散過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并與標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)所得的結(jié)果進(jìn)行比較，該方法不僅實(shí)現(xiàn)了過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不具備的權(quán)值在線更新功能，而且預(yù)測(cè)效果更好，如表3所示。
c. 融合技術(shù)法
由于融合技術(shù)法克服了模型法預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)法預(yù)測(cè)的局限性，很多研究人員更加青睞于用融合技術(shù)法來(lái)預(yù)測(cè)電池剩余壽命，可以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。范立明等通過(guò)將退化物理模型與粒子濾波算法融合的方法來(lái)對(duì)電池的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)誤差僅為1.97%。Tian 等提出了一種基于人工魚群算法與粒子濾波算法相結(jié)合的預(yù)測(cè)方法，有效防止了粒子退化問題，提高了預(yù)測(cè)精度，并與基本PF 和正則化PF 的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果證明基于人工魚群的粒子濾波算法(AFSA-PF)更加準(zhǔn)確。
展開 
基于deform模具壽命的預(yù)測(cè)
Estimation of die service life against plastic deformation and wear during hot forging processes大家看看
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整理后陸續(xù)上傳
Estimation of die service life against plastic deformation and wear during hot forging processes.pdf
基于Darveaux模型的BGA焊球溫循壽命預(yù)測(cè)
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</figure>
</figure><p class="ql-align-justify">代入仿真得到的平均蠕變應(yīng)變能密度增量1.779，焊球/焊盤直徑0.8mm，得到焊球的溫循疲勞壽命為：裂紋萌生壽命54.5 cycles，裂紋擴(kuò)展壽命304.2 cycles，焊球總溫循壽命為358.7 cycles。</p><p class="ql-align-justify">如果采用溫箱進(jìn)行實(shí)際溫循測(cè)試的話，需要進(jìn)行358.7h，即半個(gè)月才能得到結(jié)果，按照帶多通道在線電性能監(jiān)測(cè)的溫箱設(shè)備使用費(fèi)用1000元/小時(shí)來(lái)算，需要花費(fèi)的費(fèi)用為36萬(wàn)元。而通過(guò)有限元仿真預(yù)測(cè)焊球疲勞壽命的成本幾乎可以忽略不計(jì)。</p><p class="ql-align-justify">有限元仿真不是要取代真實(shí)的溫循試驗(yàn)，而是讓試驗(yàn)從“盲目試錯(cuò)”升級(jí)為“有目標(biāo)的驗(yàn)證”。通過(guò)仿真，我們可以提前看到焊球的應(yīng)力集中位置、蠕變應(yīng)變能累積規(guī)律，以及不同設(shè)計(jì)參數(shù)（焊球直徑、高度、材料、Underfill、基板結(jié)構(gòu)等）對(duì)壽命的影響，從而實(shí)現(xiàn)真正的設(shè)計(jì)優(yōu)化。</p><p class="ql-align-justify">在芯片封裝越來(lái)越小型化、高密度、異構(gòu)集成化的今天，傳統(tǒng)靠“做出來(lái)再試”的可靠性流程已經(jīng)越來(lái)越難以滿足苛刻的量產(chǎn)需求。</p><p class="ql-align-justify">希望這篇文章能幫你打開一扇從“試驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“仿真驅(qū)動(dòng)”可靠性設(shè)計(jì)的窗口。
展開 形狀不規(guī)則裂紋的疲勞壽命預(yù)測(cè)技術(shù)
形狀不規(guī)則裂紋的疲勞壽命預(yù)測(cè)技術(shù)
林曉斌 Roderick A.Smith
摘要 描述了一種能自動(dòng)模擬任意面形裂紋疲勞擴(kuò)展的計(jì)算技術(shù)。該技術(shù)基于三維有限單元法和Paris疲勞裂紋擴(kuò)展速率方程，并具有網(wǎng)格隨裂紋擴(kuò)展重新自動(dòng)生成的能力。技術(shù)的實(shí)用性通過(guò)幾個(gè)典型的工程裂紋模擬實(shí)例得到了說(shuō)明。
關(guān)鍵詞 疲勞裂紋擴(kuò)展 損傷容限設(shè)計(jì) 應(yīng)力強(qiáng)度因子 有限元
中國(guó)圖書資料分類法分類號(hào) TP202
1963年P(guān)aris和Erdogan［1］發(fā)表了一篇著名的論文，首次對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展速率和應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍之間的試驗(yàn)曲線進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，指出了金屬材料中裂紋的疲勞擴(kuò)展主要由應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍控制。盡管從那時(shí)起，以斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)的疲勞裂紋擴(kuò)展研究得到了迅速發(fā)展，但Paris和Erdogan建議的經(jīng)驗(yàn)公式目前仍然是計(jì)算工程裂紋疲勞擴(kuò)展壽命的主要工具。
工程中遇到的裂紋通常是形狀不規(guī)則裂紋，在疲勞載荷作用下，這些不規(guī)則裂紋又可能發(fā)生顯著的形狀變化。如何處理裂紋的形狀及其變化，一直是疲勞科學(xué)家和工程師想要解決的問題。當(dāng)前，裂紋的斷裂評(píng)定或剩余疲勞壽命計(jì)算一般需要預(yù)先假定裂紋的形狀，例如，假定表面裂紋為半橢圓形、埋藏裂紋為橢圓形、穿透裂紋為直線形。一些規(guī)范，如美國(guó)的ASME XI［2］，英國(guó)的BSI PD 6493［3］和中國(guó)的CVDA—84［4］等都給出了簡(jiǎn)化裂紋的具體步驟。這些規(guī)則也建議了計(jì)算疲勞裂紋擴(kuò)展壽命的方法，即通過(guò)假定裂紋在疲勞擴(kuò)展過(guò)程中的形狀，應(yīng)用Paris公式對(duì)裂紋前沿上的一個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于表面裂紋，這一特征點(diǎn)通常為裂紋深度點(diǎn)。大量試驗(yàn)已經(jīng)表明，這些規(guī)范所假定的裂紋形狀在許多情況下與實(shí)際不符。
筆者最近發(fā)展了一種計(jì)算疲勞裂紋擴(kuò)展壽命的新技術(shù)。該技術(shù)能直接跟蹤預(yù)測(cè)疲勞裂紋的形狀變化，從而顯著提高了疲勞壽命的計(jì)算精度。
展開 直播 I 電池系統(tǒng)建模預(yù)測(cè)動(dòng)力典型性能及壽命
eid=684&f=jishulin
直播內(nèi)容
電池作為電動(dòng)汽車的重要部件，對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等至關(guān)重要，電池系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)對(duì)于提高電池使用壽命，保證續(xù)航里程有決定性作用。
基于模型的電池系統(tǒng)開發(fā)，針對(duì)電池的電性能、熱性能和老化特性進(jìn)行耦合分析，并結(jié)合電池的多樣化使用場(chǎng)景，保證電池性能輸出及電池壽命達(dá)到質(zhì)保里程的要求。
直播時(shí)間
2022年7月28日 14:00-15:00
講師介紹
錢劍杰
達(dá)索系統(tǒng)CATIA系統(tǒng)
工程高級(jí)顧問
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- END -
展開 高效預(yù)測(cè)半導(dǎo)體器件使用壽命
庭田科技提供的POWERTESTER測(cè)試平臺(tái)，在不破壞待測(cè)器件的前提下，僅需三步，即可高效安全的測(cè)試IGBT、硅和碳化硅MOSFET、二極管等半導(dǎo)體器件的使用壽命及熱可靠性。
第一步：將待測(cè)器件與POWERTESTER連接，輸入相關(guān)參數(shù)，校準(zhǔn)K系數(shù)（溫度敏感因子）
第二步：通過(guò)測(cè)試平臺(tái)內(nèi)置的觸摸屏電腦，設(shè)置待測(cè)器件的循環(huán)策略，啟動(dòng)設(shè)備，進(jìn)行全自動(dòng)熱瞬態(tài)及功率循環(huán)測(cè)試
第三步：數(shù)據(jù)分析（支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出，進(jìn)行結(jié)構(gòu)函數(shù)分析、生成熱模型等）
?點(diǎn)擊觀看產(chǎn)品操作視頻 ?
【視頻介紹】
本視頻介紹了Simcenter POWERTESTER 1800A 12C 12V 產(chǎn)品的操作流程。產(chǎn)品用于功率半導(dǎo)體熱可靠性和壽命測(cè)試。在功率循環(huán)期間，基于熱瞬態(tài)測(cè)量的結(jié)構(gòu)函數(shù)進(jìn)行采樣，以識(shí)別封裝熱結(jié)構(gòu)的退化和故障根源。
根據(jù)客戶需求，庭田科技將提供更多型號(hào)的選擇。如需了解更多產(chǎn)品信息，請(qǐng)聯(lián)系我們：
全國(guó)咨詢熱線：400-633-6258.
長(zhǎng)按識(shí)別下方二維碼，查看POWERTESTER產(chǎn)品信息。
如需咨詢更多解決方案，請(qǐng)識(shí)別下方二維碼，填寫相關(guān)信息，我們將盡快與您聯(lián)系。
展開 基于有限元的虛擬疲勞壽命預(yù)測(cè)
基于有限元的虛擬疲勞壽命預(yù)測(cè)2.rar
基于有限元的虛擬疲勞壽命預(yù)測(cè)1.rar
基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的ABS樹脂老化原因與壽命預(yù)測(cè)方法
為了深入研究ABS樹脂在光、熱、氧、濕氣等環(huán)境下的老化行為，本文選取了典型的乳液法和本體法ABS樹脂，通過(guò)戶外暴曬、氙燈老化箱、鼓風(fēng)熱烘箱和恒溫恒濕箱等實(shí)驗(yàn)手段，系統(tǒng)評(píng)估其耐候性差異，為提升產(chǎn)品性能和延長(zhǎng)使用壽命提供科學(xué)依據(jù)。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要原料
涉及的 ABS 樹脂原材料信息見表 1。
表 1 實(shí)驗(yàn)所用 ABS 樹脂信息
1.2 性能測(cè)試與表征
1.2.1 頂空氣相色譜分析
頂空加熱溫度 120℃，靜態(tài)恒溫 5h，頂空進(jìn)樣針溫度 130℃，進(jìn)樣量 0.3mL；色譜柱溫變化（程序升溫）：起始溫度為 40℃，保持 10min，然后以 5℃/min 的速率升至 200℃，保持 10min。
1.2.2 戶外暴曬實(shí)驗(yàn)
按 GB/T 3681-2000《塑料大氣暴露實(shí)驗(yàn)方法》進(jìn)行戶外暴曬，暴曬地點(diǎn)為廣州，樣品與水平成 45°角固定，并朝南放置。
1.2.3 氙燈老化
按 ISO 4892.2：2006 進(jìn)行氙燈老化試驗(yàn)。試驗(yàn)采用 cycle Ⅰ條件，即：持續(xù)光照；輻照度（300~400）nm 為（60±2）W/m2；黑標(biāo)溫度（65±3）℃；箱體溫度（38±3）℃；相對(duì)濕度（65±5）%；噴淋周期：102min 不噴淋 /18min 噴淋。
1.2.4 熱老化
按 GB/T 7141《塑料熱空氣暴露試驗(yàn)方法》進(jìn)行熱老化試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度為 60℃。
1.2.5 濕熱老化
按 GB/T 12000《塑料暴露于濕熱、水噴霧和鹽霧中影響的測(cè)定》進(jìn)行濕熱老化試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度為 50℃，濕度為 90%RH。
展開 
隨機(jī)載荷作用下平臺(tái)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)
研究裂紋在譜載荷作用下的擴(kuò)展規(guī)
律對(duì)可靠預(yù)報(bào)平臺(tái)等結(jié)構(gòu)物的疲勞壽命具有十分重要的意義。提出了一個(gè)由應(yīng)力比和裂紋尖端約束及塑性
區(qū)尺寸為主要參數(shù)計(jì)算裂紋張開比，來(lái)考查載荷相互作用下疲勞裂紋擴(kuò)展壽命的計(jì)算模型。用該模型對(duì)幾
種譜載荷作用下疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了預(yù)測(cè)，將預(yù)測(cè)結(jié)果與不考慮裂紋閉合的線性損傷模型及疲勞計(jì)算程序
FASTRAN 的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較，表明本模型能較好地預(yù)測(cè)譜載荷作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展。
隨機(jī)載荷作用下平臺(tái)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè).pdf
nCode學(xué)院培訓(xùn)課程：疲勞失效及壽命預(yù)測(cè)
nCode培訓(xùn)_2012-04-24_疲勞理論.pdf
名稱：nCode學(xué)院培訓(xùn)課程：疲勞失效及壽命預(yù)測(cè)
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機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法的研究
機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法的研究
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設(shè)計(jì)仿真 | Simufact Forming模具疲勞分析助力預(yù)測(cè)模具壽命
前 言
汽車車身覆蓋件沖壓模具、航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)緊固件模具、風(fēng)電錨栓冷鐓模具、電力電機(jī)硅鋼片沖裁模具、檢測(cè)設(shè)備沖壓模具等對(duì)模具疲勞壽命要求較高。例如，有些模具要求設(shè)計(jì)壽命達(dá)20年以上，或者有些模具要求達(dá)到50萬(wàn)次以上的沖壓。然而，頻繁修磨降低精度，模具開裂等問題頻發(fā)，給制造企業(yè)帶來(lái)較大困擾。
突破模具壽命瓶頸，僅靠試驗(yàn)并不能得到顯著提升。目前國(guó)內(nèi)外眾多先進(jìn)制造企業(yè)已經(jīng)選用海克斯康工業(yè)軟件旗下的Simufact Forming的模具壽命分析功能來(lái)分析模具開裂、模具壽命、模具應(yīng)力等問題。本文引用了先進(jìn)緊固件制造企業(yè)博爾特緊固Bolt Fasteners和Netform Engineering的研究，介紹Simufact Forming模具壽命分析功能解決實(shí)際模具問題的實(shí)際應(yīng)用。
01
緊固件模具疲勞分析
冷鍛是緊固件的主要生產(chǎn)方式，這種方法之所以被青睞，是因?yàn)槠涑杀镜土?，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，并賦予工件足夠的強(qiáng)度。由于競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境，生產(chǎn)效率至關(guān)重要，并直接影響生產(chǎn)成本。工具的使用壽命隨著材料科學(xué)的發(fā)展而持續(xù)增加，模具成本一直是生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵因素。早期模具出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致模具更換成本高昂，還會(huì)因更換模具而造成機(jī)器停機(jī)，并且在此期間還會(huì)產(chǎn)生因生產(chǎn)批次丟失而產(chǎn)生的額外成本。
出于對(duì)精確且用戶友好型模具壽命預(yù)測(cè)模型的需求，Simufact Forming模具壽命模塊得以開發(fā)。該模塊能夠預(yù)測(cè)在循環(huán)載荷作用下模具的疲勞壽命。Simufact Forming基于CAE疲勞技術(shù)，利用應(yīng)變壽命（EN）或應(yīng)力壽命（SN）曲線來(lái)進(jìn)行計(jì)算。Simufact Forming模具壽命功能能夠預(yù)測(cè)與疲勞相關(guān)的模具失效，從而幫助企業(yè)在任何斷裂發(fā)生之前采取必要的預(yù)防措施。
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