1 重力鑄造工藝方案及應用
◆可進行幾乎所有的重力鑄造工藝過程的模擬，包括：砂型鑄造、金屬型鑄造、真空澆注、熔模鑄造、球鐵及灰鐵鑄造、殼型鑄造、傾轉鑄造、雙金屬鑄造。
◆可自動產生砂型模型，自動檢查鑄造系統各組件間的裝配間隙并進行填充修補。
◆可實現澆冒系統自動設計計算，可設計計算冒口、冒口頸、澆道、套筒、過濾器、補縮距離等結構尺寸，優化設計方案。
圖1 澆冒系統設計計算
◆具有與材料性能計算軟件Jmatpro的接口，可實現Jmatpro計算的材料熱物性參數直接導入NOVACAST用于鑄造計算。
◆先進的CVM網格處理方法，簡單快速地處理鑄件模型，特別是復雜及薄壁鑄件。
◆提供專業的重力鑄造工藝參數設置界面，根據現場鑄造設備情況設置澆包高度、澆注角度、流量、傾轉角度、溫度、壓力高度、多澆包、多澆口、多材料等參數。
圖2 重力鑄造工藝參數設置
◆提供全面的缺陷分析能力，包括疏松、縮孔、澆不足、冷鎘、卷氣、氣孔、夾雜、冷熱裂、粘砂、收縮、殘余應力、偏析等。
◆可獲得動畫、凝固時間、充填時間、溫度梯度、G/R、鑄件及鑄型溫度分布、CT掃描、曲線及圖表、場變量云圖、殘余應力等。
◆可計算不同大小和密度的夾雜物及砂粒在充型過程中隨金屬液的流動現象，跟蹤流動軌跡，預測其最終分布位置。
◆考慮球墨鑄鐵奧氏體的凝固收縮、球墨體積膨脹、石墨顆粒尺寸的變化。
◆大噸位鑄件考慮鑄造凝固過程的金屬液自然對流現象。
重力鑄造應用案例
案例一：閥門鑄造縮孔缺陷預測
項目描述
√通過模擬鑄造工藝過程預測澆注系統設計缺陷。
項目挑戰
√鑄件重量大，具有較大計算規模。
解決方案
√通過求解熱流動、凝固過程分析。
√凝固順序及孤立液相區預測縮孔存在位置。
重要價值
√通過準確預測鑄造缺陷，避免了早期采用試驗的方法，降低了成本和測試周期。
圖3 閥門鑄造縮孔缺陷預測
案例二：鑄件鑄裂位置預測
項目描述
√鑄件結構較為復雜，鑄造后出現裂紋。
√通過應力計算及彈塑性模型預測熱裂位置。
項目挑戰
√應力現象復雜。
√裂紋結果受鑄造整個過程結果影響。
解決方案
√通過彈塑性模型及充型凝固結果。
√計算冷卻應力情況。
√凝固過程考慮熱應力及塑性應力的影響，同時考慮在砂型內部冷卻所受砂型硬度的影響。
重要價值
√準確預測了裂紋出現位置，在工藝研發階段指導工藝修正，降低廢品率。
圖4 鑄件鑄裂位置預測
2 壓力鑄造工藝方案及應用
◆提供壓鑄工藝參數優化設計功能，可最優化設計壓鑄工藝及澆鑄結構，可計算最大充型時間、澆口尺寸、鎖模力等，具備壓鑄機設備庫。
◆提供多種壓力鑄造工藝邊界條件，包括壓鑄料筒、升液管、活塞、壓力、速度、切換時間、速度切換位置、水管、保壓條件等。
◆可進行高壓鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造等典型的壓力鑄造工藝分析，具備專業的鑄造工藝參數設置面板，真實反映各種壓力鑄造設備的運動條件。
圖5 壓力鑄造工藝參數設置
◆具有壓鑄料筒的液體金屬流動分析能力，可實現澆注后壓射前的靜止過程及壓射過程的模擬，提高卷氣缺陷的預測精度。
圖6 考慮料筒的壓鑄
◆具有全面的缺陷分析能力，包括疏松、縮孔、卷氣、氣孔、氧化膜、冷熱裂、收縮變形、殘余應力等。
◆可模擬表面張力及鑄型與金屬液間的潤濕性對充型流動的影響，精確計算自由表面形狀及位置。
◆考慮型腔中氣體壓力及氣體通過砂型間隙中的排氣。
◆從壓鑄料筒開始的充型計算可充分考慮料筒內金屬的流動穩定性，避免卷氣的發生。
◆可優化壓縮活塞的運動參數，減少卷氣缺陷的產生。
◆豐富的后處理功能，可獲得動畫、凝固時間、充填時間、溫度梯度、G/R、鑄件及鑄型溫度分布、CT掃描、曲線及圖表、場變量云圖、殘余應力等。
◆計算模具溫度場，優化冷卻系統，并可同時顯示金屬液流動形態和鑄型溫度。
◆預測鑄件熱裂及冷裂的位置。
壓力鑄造應用案例
圖7 波紋排氣道網格處理和流動過程
圖8 排氣效果分析
圖9 模具預熱循環分析-溫度場
圖10 鋁輪轂低壓鑄造
3 離心鑄造方案及應用
◆能夠分析立式離心鑄造和臥式離心鑄造的鑄造工藝過程；
◆能夠進行兩種金屬的離心鑄造的澆注凝固分析；
◆可考慮模具厚薄、激水量大小、澆注速度快慢、轉速變化、澆注量、來水時間、還原時間、激水時間、模具溫度、涂料厚度等工藝條件的影響；
◆獲得離心鑄造過程任一點的溫度場隨時間的變化過程；
◆有限體積法準確體現在重力及離心力作用下的流體流動現象，體現整個充型過程；
◆預測鑄件缺陷產生的部位和缺陷形式，包括縮孔縮松、充型不足、壁厚不均、形變等；
◆計算模具溫度場變化，優化水管分布參數；
圖11 臥式離心鑄造充型過程
圖12 立式離心鑄造充型過程
4 其他類型鑄造工藝應用
圖13 傾轉鑄造工藝模擬
圖14 精密熔模鑄造工藝模擬
圖15 鑄造裂紋
圖16 工藝方案優化：成本節省
核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://m.lukmueng.com/
本文標題：鑄造工藝仿真應用案例
相關文章
