材料成型计算机模拟1

（3). 计算机模拟分析
采用本工艺方案得 到不同时间的凝固 温度场，如图3.10所 示。可知，该铸件 凝固过程基本符合 由下到上、从外到 里的顺序凝固原则， 能获得内部致密、 表面完整的铸件。
（3). 计算机模拟分析
对铸件的不同时间的 速度场进行模拟分析， 如图3.11所示。可知， 整个充型过程为均匀 平稳，能够减少缺陷 的产生。
(1). 铸件充型过程的模拟与分析
右图为边缘凸台 （截面）缩松缩 孔现象，可以看 出边缘凸台无缩 松缩孔现象的存 在。
(2). 补缩系统的分析与改进
(2). 补缩系统的分析与改进
补缩方案一： 使用普通冒口 和出气孔进行 模拟，可见缩 松缩孔并未消 除。
(2). 补缩系统的分析与改进
为了进一步分析该方案缩松 缩孔缺陷产生的原因，我们 对该方案冒口浇注系统凝固 70%温度场进行分析，如图 所示。可以看出冒口金属液 过早凝固，早于厚大部位到 达固相线，冒口金属液无法 对厚大部位进行补缩。
二、软件介绍——PROCAST
三、模拟流程
1.造型实体导入软件 2.网格划分。（Visual-Mesh）
软件界面示意
3.物性赋值（各种物理参数）(Visual-Cast)
4.观察运行结果(Visual-Viewer)
2.划分网格Visual-Mesh
2.1 划分网格流程
1.检查表面连接 2.合并相交面 3.检查并分离相交体
材料成型计算机模拟
——铝合金壳体
班级：成型1304班 主讲：张阳 （20132384） 成员：杨梦奇 （20132354）
蔡圣 （20132379）
一、设计流程
➢1.实体建模 ➢2.分析材料，技术要求确定模拟（微观组织，应力场等） ➢3.运用模拟软件模拟，根据模拟结果分析缺陷，再重新设计工艺方案
（冷铁，冒口，出气孔，浇筑系统等） ➢4.确定最终方案，完成说明书（工艺，工装）
(1). 铸件充型过程的模拟与分析
分析： 铸件充型 100%时的Air Entrainment （裹气情况） 可以看出裹气 较少，该浇注 系统设置合理， 内浇道避开紊 流区。
(1). 铸件充型过程的模拟与分析
分析： 右图为铸件厚 大部位（截面） 的缩松缩孔wenku.baidu.com 象，缩孔缩松 分布较为集中， 利于设置冒口 的补缩。
(2). 补缩系统的分析与改进
优化方案：使用普通冒 口无法达到预期效果， 鉴于该铸件壁厚较薄， 且中间型腔较大，冒口 和冷铁的配合使用效果 不明显，保温冒口有较 好的补缩效果，故使用 保温冒口。将冒口优化 为保温冒口后，再次进 行模拟，由图3.9可见缩 松缩孔全部集中在冒口 的位置，该补缩系统设 计合理。
4.面网格，体网格划分
2.2 网格划分成功
3.物性参数Visual-Cast
3.0 参数设置流程
3.1 模拟参数设置 3.2 定义实体单元类型 3.3 换热系数 3.4 运行条件设置 3.5 重力方向
3.1 模拟参数设置
3.2 定义实体单元类型
3.3 换热系数
3.4 运行条件设置
3.5 重力方向
四、模拟结果Visual-Viewer
五、模拟结果分析与改进
• （1）铸件充型过程的模拟分析 • （2）补缩系统的分析与改进 • （3）计算机模拟分析
(1). 铸件充型过程的模拟与分析
经过前期的模拟分析和比较，选择了该种浇注系统
(1). 铸件充型过程的模拟与分析
如图所示为 充型50%时 的速度场， 可以看出充 型较平稳。
（3). 计算机模拟分析
由于铸件技术要求中不允许出现裂纹,对铸件应力场进行模拟。如图3.12所示，模拟 铸件热裂与冷裂。可以看出浇注系统和冒口的合理设置、浇注温度和开箱时间的适 当，避免了较大的收缩应力和应力集中，且没有妨碍到铸件的正常收缩，使得热裂 与冷裂显著减少。
谢谢 观赏