面临的挑战：

来自海克斯康的解决方案：

模拟仿真软件

在设计蜗轮蜗杆时，设计师必须定义其接触条件以计算蜗轮蜗杆传力，以计算精准的机械效率、结构分析和疲劳分析。应用接触分析模块可以做齿顶、齿根的应力、应变及变形分析，进而得到准确的结构分析结果。

•传动分析模块

应用仿真软件传动模块可以为蜗轮蜗杆提供一种快速处理方法，方便工程师对蜗轮蜗杆快速建模，从而帮助计算传力。 

                                                           接触计算                                                                                          接触分析计算

•接触分析模块

Marc接触分析模块具备很强的材料非线性、几何非线性和接触分析功能，可以用于蜗轮蜗杆的接触分析，得到蜗轮蜗杆在不同载荷、不同装配位置以及采用不同材料情况下的接触应力与变形，同时模拟蜗轮蜗杆接触表面在多次承受接触、摩擦载荷产生的磨损。

Marc接触分析模块在同类软件中具有最强的接触分析能力。对于基本的接触状态，提供基于直接约束的接触算法，可自动分析变形体之间，变形体与刚体以及变形体自身的接触。新的Segment-to-Segment的接触形式，使得两接触体在接触部位的应力分布变得非常连续。支持不同单元类型间的接触分析。还具有传统的间隙摩擦单元模式，也可以用非线性弹簧单元来模拟非线性支撑边界。

•热模锻仿真模块

热模锻仿真是当今CAE领域不可分割的一环。 本软件模块将便捷、直观、易用集成在一起，为热锻工艺的优化设计提供高质量的指导和预测。它能够过减少开发循环次数降低研发成本、降低试验成本，缩短新品上市周期。优化模具使用寿命，降低模具成本；提高机器利用率，从而降低固定成本；提高材料利用率，降低生产成本（比如减少毛刺等）；优化工艺过程，降低制造成本；提高单个工艺过程的效率，降低能源成本。同时提高工艺稳定性，提高了目标工件质量；

热锻模块可对零件制造的整个热锻工艺链进行全方位仿真：比如从坯料下料开始，承接坯料初始热处理、镦粗、预成形和终锻、修边、冲压、校正、冷却、最终热处理等。主要用于高于再结晶温度成形的工艺仿真，除热模锻成形仿真之外，模块中还包含了切边、加热、冷却、磨具应力分析等一系列与热锻相关的仿真模块，满足全方位的仿真需求。 除此之外，还支持其它类似的热挤压成形仿真：比如说轧制工艺仿真。该模块不仅可以对坯料的轧制过程进行仿真，还可在一定精度上还原轧机和轧辊的复杂运动，并对模具应力进行分析，还可非常精准的还原设备运动规律。用户可按需对模具的运动进行方便的定位，一旦定义后，软件会自动将运动规范保存到数据库中以备后续使用，协助进行模具设计。

用户通过仿真将实际的测试和优化搬运到虚拟电脑中，大大节约了成本。

         汽车连杆模拟图和生产车间的实物图

热锻模块采用独有的双求解器（FE和FV）求解技术，内置强大的冲压、摩擦数据库，且支持简便的用户自定义材料数据输入，能够为用户提供非常全面、快速、准确的仿真。轻松打破2D与3D直接的仿真界限，在工艺链中进行2D和3D的混合仿真，或进行全工艺的3D仿真，实现工艺链无缝对接计算，结果自动传递。双求解器优势互补，使用FV求解器可进行可靠、精确的皱褶检测，通过FE保证高效的求解速度，能够有效应对各种任务：模具、设备刚度的快速定义；工艺过程的鲁棒性分析；对CAD数据格式进行自动离散；通过模具应力分析功能，可对模具见的装配关系所产生的应力进行仿真；基于非耦合仿真方法进行模具应力仿真；定义弹簧模具；实现冲孔、修边仿真并简便转换模具类型（将模具类型转变为可变形模具或带传热的刚性模具）；无飞边精细模锻；考虑压力机挠度的仿真设计；进行压力演变预测分析；弹塑性热力耦合材料模型；预测回弹和残余应力；对机械连接结果进行虚拟拉伸试验；进行带结果的后处理装配计算；并能根据分析结果，自动生成结果评价报告。 

热锻工艺模拟

实现热锻、开式模锻、闭式模锻、热挤压、模锻、锤锻、多向模锻等热成形工艺仿真分析。热锻工艺包括两种算法：有限单元法（FEM）和有限体法（FV），分别对应隐式非线性求解器和显示非线性求解器。两种算法可以相互切换，即使用有限体法（FV）可以快速高效的计算大变形金属材料流动和折叠，帮助用户判断金属的材料流动和折叠情况，同样使用有限单元法（FEM）也可以分析材料流动和折叠，但是计算效率稍微低点。这样用户可以使用两种算法交互优化模型。同样可以多工序连续仿真成形。

多向热锻成形

可以实现复杂变形；多个工具、多个方向作用变形，很好的、精准的控制各个工具的精准运动，实现容易，定义简单。 

多向锻造

热连锻工艺

从加热分析到多次锻压工序，每次仿真分析都考虑上一工序的温度、应力、应变等结果分布，保证了和实际分析的对应，充分考虑各工序的变形过程和变形结果。

               工序一：加热                                工序二：镦锻                              工序三：模锻一                          工序四：模锻二

有限体积法：独有的有限体积法，可以实现复杂材料加工工艺仿真。快速计算成形。

                                                                                      有限体积法模锻成形

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