当前位置: 铸造工艺 >> 铸造工艺资源 >> 技术数值模拟在砂型铸造和压铸中的应用
由于锻造是一个固态到液态再到固态的进程,在这个进程中满盈了不行控要素,尤为是液态充型进程及凝集进程,然则跟着数值摹拟技巧的进取,咱们也许预先设定好一些可控要素的参数(以砂型锻造为例,如:型砂的各样参数,金属液体的出炉温度、化学成份),遵从这些参数配置在数值摹拟软件中(如procast),来举行固定和凝集摹拟,依照摹拟的结局再举行工艺优化。铸件充型凝集进程计较机摹拟仿真进取已加入工程有用化阶段,锻造临盆正在由凭阅历走向科学理论指点。锻造充型凝集进程的数值摹拟,也许辅助劳动人员在理论锻造前对铸件也许涌现的各样弊端及其巨细、部位和产生的光阴给以有用的展望,在浇注前选用对策以保证铸件的原料,缩小试制周期,低落临盆成本。
1笔直无箱外型(砂型)
在制做模具前,也许依照现场理论临盆前提,型砂的各样参数,金属液体的浇注温度、化学成份,实验重力锻造,对锻造工艺计划举行摹拟剖析。
也许在较短的光阴内获得优化后的工艺计划,进而缩小成本和开辟光阴,剔除锻造弊端,抬高产物原料。
锻造摹拟的要紧实质包罗:
(1)液体固定摹拟(充型);
(2)凝集摹拟;
(3)宏观机关摹拟;
(4)弊端剖析与展望(缩孔、缩松、冲砂、浇不够)。
从固定摹拟中也许看出存在涡流局势,也许会产生气泡、垃圾等弊端,也许调动计划,使充型安稳。凝集摹拟中会涌现如图所示的温度场变动,依照这些变动配置冒口并举行调动使计划最优化,并也许增添收率,完结效力的最大化。
2低压锻造(轮毂)
在轮毂铸件低压锻造进程中,如今低压锻造均运用底注式浇注,采取风冷和水冷的办法来操纵模具温度,对避免产生缩孔缩松弊端、机关强悍以及临盆周期拉长很要紧。如今以水冷为例,在金属型模具计划中摹拟计较和水冷操纵器,经过摹拟轮回进程中轮毂铸件的固定和凝集计划正当的冷却系统。经过运用水冷操纵器操纵模具的热量消散或蕴蓄。在锻造厂家的低压锻造轮毂铸件临盆线上经过缩小轮回光阴和锻造弊端也许抬高临盆率。
摹拟计较首先举行前责罚,前责罚的要紧劳动是对铸件铸型的3维实体外型举行网格剖析,而后在摹拟软件中导入实体外型文献,输入理论配置前提,包罗入流界限、初始温度、热电偶地位配置、浇注温度,铝液的化学成份,浇注光阴等。前责罚终了以后着手数值摹拟计较,包罗一个轮回之中的合型和开型进程,合型进程斟酌充型和凝集,开型进程只斟酌铸型型腔的传热。数值摹拟计较部份也许斟酌多个轮回进程,以便于查看临盆进程是不是平稳。
摹拟计较终了后是后责罚进程,主若是对摹拟计较结局举行可视化剖析,对锻造工艺参数举行调动。
(小量卷气高产生在金属液交汇处)
经过这类摹拟剖析,也许展望出温度和充型关于轮毂弊端方面的影响,做为参考,工艺员员也许依照此结局举行计划优化,对温度举行操纵,进而抬高产物的原料。最后可得出理论结局与摹拟结局举行对照,进一步考证。
3压铸进程数值摹拟钻研进取
高压锻造(简称压铸)临盆进程是一种动态轮回的进程在压铸进程中模具温度随压铸周期的举行呈周期性的激昂或下落。在压入金属液后的极短光阴内模具温度激昂至最高点而后仓卒下落厥后的变动安稳且跟着离铸件间隔的增大模具温度变动的幅度和速率渐小。这些周期性的变动使模具表面产生周期性的热膨胀、压缩及热应力最后致使模具热疲顿生效[1]。故采取数值摹拟办法,展望铸件与模具各部位的温度散布及变动规律,可抵达优化工艺计划操纵及保证铸件原料,缩小试制周期,低落临盆成本抬高经济效力的目标。
压铸模具成本较高,制做艰巨,精度高,这就对计划者有较高的请求,最佳的结局便是一次胜利,抵达效力最大化。数值摹拟供应了一个精良的平台,使模具的制做前有一个检讨的进程,使压铸进程数字化显露。
4论断
经过上述先容,描写了数值摹拟技巧砂型锻造和压铸理论临盆中的运用进程,结局声明锻造数值摹拟技巧可辅助计划人员也许展望锻造进程也许产生的弊端,运用不同计划对照,进而协议出最优工艺计划最后完结对锻造工艺的优化。在模具成本方面,也许缩小因工艺缘由产生的模具制做花费和革新补葺花费,缩小了产物研发周期。同节令约了实验成本,在成本CI方面有显著结局。跟着计较机软硬软件技巧的进取,数值摹拟技巧将愈加遍及的在锻造临盆中获得运用,使不行控的固定、凝集进程逐渐完结为可控要素。
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