Os fixadores são parte integrante da indústria mecânica. Seu desempenho e qualidade têm um impacto importante na estabilidade e segurança de todo o sistema mecânico. O processo de tratamento térmico é um ponto crítico no processo de fabricação de fixadores, que pode alterar a microestrutura e as propriedades dos materiais metálicos, melhorar a dureza, resistência e resistência ao desgaste dos fixadores, etc. No entanto, os processos convencionais de tratamento térmico muitas vezes apresentam problemas como tempo de tratamento excessivo e controle de temperatura impreciso, que podem levar a propriedades instáveis dos fixadores e aumento dos custos de fabricação. Assim, a otimização do processo de tratamento térmico de fixadores tem se tornado um tema importante na área de manufatura.
Técnicas de simulação numérica são métodos que utilizam softwares computacionais para simular fenômenos físicos reais, o que permite prever e otimizar o desempenho e o processo de um produto antes de um experimento. A simulação numérica tem sido amplamente utilizada nas áreas aeronáutica, automotiva, mecânica, entre outras, mas ainda é pouco utilizada na otimização de processos de tratamento térmico de fixadores.
Este trabalho apresenta como otimizar o processo de tratamento térmico de fixadores com base em técnicas de simulação numérica. Em primeiro lugar, você precisa escolher o material adequado e o equipamento de tratamento térmico; Em segundo lugar, através de técnicas de simulação numérica para prever o desempenho e a distribuição de tensões dos fixadores sob diferentes parâmetros do processo, etc.; Por fim, os parâmetros de processo foram ajustados de acordo com os resultados das simulações, obtendo-se um aumento no desempenho dos fixadores e uma redução nos custos de fabricação.
No caso de um modelo de porca, cujo material é o aço 35CrMo, foram simuladas as variações de dureza e microestrutura de porcas submetidas a diferentes temperaturas e tempos de tratamento através de técnicas de simulação numérica. Os resultados experimentais mostraram que a dureza e a resistência das porcas aumentaram com o aumento da temperatura de tratamento e com o aumento do tempo de tratamento dentro de um determinado intervalo. No entanto, quando a temperatura de tratamento é muito alta ou por muito tempo, isso pode levar a mudanças microestruturais anormais na porca, o que, em seguida, afeta seu desempenho. Assim, fatores como temperatura e tempo de tratamento devem ser considerados de forma integrada na determinação do processo de tratamento térmico.
Através de experimentos comparativos foi verificado que o processo de tratamento térmico otimizado apresenta vantagens significativas em relação ao processo convencional. Em primeiro lugar, o processo otimizado pode melhorar a dureza e a força da porca e torná-la melhor em resistência ao desgaste e resistência à fadiga; Em segundo lugar, o processo otimizado pode encurtar o tempo de tratamento, melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos de fabricação; Por fim, a otimização do processo através de técnicas de simulação numérica pode reduzir o número de experimentos e reduzir os custos e ciclos de desenvolvimento.
Este trabalho apresenta uma metodologia baseada em técnicas de simulação numérica para otimização de processos de tratamento térmico de fixadores. A otimização do processo de tratamento térmico pode ser alcançada através da seleção de materiais adequados e equipamentos de tratamento térmico, bem como o uso de técnicas de simulação numérica para prever o desempenho e a distribuição de tensões dos fixadores em diferentes parâmetros do processo, entre outros. Os resultados experimentais mostram que o processo otimizado pode melhorar o desempenho e a produtividade dos fixadores, reduzindo os custos de fabricação e os ciclos de desenvolvimento.
Técnicas de simulação numérica são promissoras na otimização de processos de tratamento térmico de fixadores. No futuro, a conexão entre a tecnologia de simulação numérica e a fabricação real pode ser estudada mais profundamente para estabelecer uma plataforma de otimização mais precisa e eficiente; Ao mesmo tempo, pode combinar a inteligência artificial, big data e outras tecnologias avançadas para realizar o ajuste adaptativo e o controle inteligente dos parâmetros do processo; Além disso, bancos de dados e bases de conhecimento especiais podem ser criados para diferentes tipos e especificações de fixadores, proporcionando um suporte mais adequado e confiável para o processo de otimização.
