(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211306583.1 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 桂林电子科技大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市七 星 区金鸡路1号 (72)发明人 莫秋云　李乐　林升垚　黄中顺　 王思远　王艳平　 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种曲轴工艺连续作用的仿真方法 (57)摘要 本发明公开了一种发动机曲轴加工工艺过 程中连续工序持续作用的仿真方法， 包括以下步 骤： 曲轴生产加工现场调查； 材料本构方程构建； 连续工序持续作用模型搭建； 工艺参数优化； 优 化结果分析及验证。 本发明从结果看， 通过连续 工序持续作用机理的仿真方法， 可提高仿真结果 与生产实际加工后的曲轴应力分布与应变结果 的符合度， 工艺参数的优化使加工过程中的最大 温度和最大应力下降， 零件表面的硬度满足生产 要求， 淬硬层分布均匀， 提高了曲轴的强度和耐 磨性， 为类似汽 车关键零部件的工艺设计和改进 提供参考。 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 CN 115481514 A 2022.12.16 CN 115481514 A 1.一种曲轴工艺过程中连续工序持续作用的仿真方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 1)曲轴生产加工现场调查： 详细了解曲轴关键加工工序， 结合产品失效案例， 找出关键 工序， 明确工艺 参数等约束条件; 2)材料本构 方程构建： 使用JMatPro软件创建General  Steel， 输入48MnV材料的组成成 分， 计算48MnV材料在搭建连续工序持续作用工艺模型时所需的机械性能参数和热物理参 数， 以及流动应力和材 料相变转变过程中 需要的Ts、 Te温度; 3)连续工序持续作用模型搭建： 应用专业工艺仿真平台Deform， 建立48MnV材料数据 库， 搭建包括铣削、 淬火、 回火在内的关键工序连续作用模型， 以曲轴生产中现有工艺参数 作为模型初始输入数据， 提取铣削过程中的温度、 铣削力等， 淬火和回火过程中的温度、 残 余应力、 组织 转变和硬度分布 ; 4)工艺参数优化： 应用全因子试验和响应面试验， 设计多组工艺参数组合， 提取步骤3 中的结果数据作为因变量， 研究工艺参数改变后对温度、 应力、 强度等的影响， 进而分析内 部机理转变规 律; 5)优化结果的对比验证： 选用双色测温仪作为实验验证的仪器， 通过切屑比较研究实 验和温度比较研究实验， 将仿真结果与实际生产情况和试验结果对比， 作为本发明方法的 可靠性支撑 。 2.根据权利要求1所述的一种曲轴工艺过程中连续工序持续作用的仿真方法， 其特征 在于， 所述 步骤2和3需要建立格式一 致的KEY文件， 保证JmatPro文件顺利读入Deform中。 3.根据权利要求1所述的一种曲轴工艺过程中连续工序持续作用的仿真方法， 其特征 在于， 所述步骤3中有多工序持续作用关系的模型， 前一工序结果文件需要使用DB格式保 存， 作为下一工序的输入， 从而实现温度、 应力等的连续 合理传递。 4.根据权利要求1所述的一种曲轴工艺过程中连续工序持续作用的仿真方法， 步骤4中 的实验设计 应保证实验组数均匀分散， 波动性小。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115481514 A 2一种曲轴工艺连续作用的仿真方 法 技术领域 [0001]本发明涉及发动机曲轴领域， 尤其涉及一种发动机曲轴加工工艺过程中连续工序 持续作用的仿真方法。 背景技术 [0002]为了提高曲轴的抗疲劳性能从强化工艺入手， 以往的曲轴加工仿真集中于单一工 序研究， 无法完全反映出实际加工生产中场域作用对曲轴强度的持续影响， 导致优化后的 工艺参数对加工生产指导作用降低； 针对上述问题， 将前一工序产生的应力与变形用作下 一工序的载荷条件， 着重 于多工序加工过程工艺 参数持续变化对疲劳强度的研究。 发明内容 [0003]本发明的目的是通过优化加工工艺使曲轴加工满足设备可加工性的前提下， 提高 曲轴的疲劳强度要求， 并且不同于以往的曲轴加工仿真集中于单一工序研究， 而提出 的一 种曲轴工艺过程中连续工序持续作用的仿真方法。 [0004]为实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： 一种曲轴工艺过程中连续工序持续作用的仿真方法， 包括如下步骤： 1)曲轴生产加工现场调查： 详细了解曲轴关键加工工序， 结合产品失效案例， 找出 关键工序， 明确工艺 参数等约束条件； 2)材料本构方程构建： 使用JMatPro软件创建General  Steel， 输入48 MnV材料的组 成成分， 计算48MnV材料在搭建连续工序持续作用工艺模型时所需的机械性能参数和热物 理参数， 以及流动应力和材 料相变转变过程中 需要的Ts、 Te温度； 3) 连续工序持续作用模型搭建： 应用专业工艺仿真平台Deform， 建立48MnV材料 数据库， 搭建包括铣削、 淬火、 回火在内的关键工序连续作用模型， 以曲轴生产中现有工艺 参数作为模型初始输入数据， 提取铣削过程中的温度、 铣削力等， 淬火和回火过程中的温 度、 残余应力、 组织 转变和硬度分布； 4)工艺参数优化： 应用全因子试验和响应面试验， 设计多组工艺参数组合， 提取步 骤3中的结果数据作为因变量， 研究工艺参数改变后对温度、 应力、 强度等的影响， 进而分析 内部机理转变规 律； 5)优化结果的对比验证： 选用双色测温仪作为实验验证 的仪器， 通过切屑比较研 究实验和温度比较研究实验， 将仿真结果与实际生产情况和试验结果对比， 作为本发明方 法的可靠性支撑 。 [0005]优选的， 所述步骤2和3需要建立格式一致的KEY文件， 保证JmatPro文件顺利读入 Deform中。 [0006]优选的， 所述步骤3中有多工序持续作用关系的模型， 前一工序结果文件需要使用 DB格式保存， 作为下一工序的输入， 从而实现温度、 应力等的连续 合理传递。 [0007]优选的， 步骤4中的实验设计 应保证实验组数均匀分散， 波动性小。说　明　书 1/2 页 3 CN 115481514 A 3