visualenvironmentZL114A铸造工艺模拟-1讲解

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项目介绍
分析介绍：
本次计算以模具、铸件、浇注系统为对象，首先模拟型腔充型时的流场及温度 场情况，得到相应的温度、速度等模拟结果。
结果分析主要有以下方面： 1、流场结果分析 2、凝固分析 3、高级缩松模块分析 4、应力分析 5、变形分析
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铸件动态凝固过程：
后处理结果分析
图10 凝固过程（动画） 可从动画中初步判断铸件各区域的凝固顺序。
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铸件动态凝固过程：
后处理结果分析
图11 孤立熔池区域（动画）
可从动画中判断铸件各区域的凝固过程中可能出现孤立熔池的 区域和对应时间。
铸件-冷铁： 2000W/m^2-K 铸型-冷铁： 500W/m^2-K 铸型-空气： 10W/m^2-K
前处理
图5 换热系数曲线
图中红色面为铸件 与铸型的接触面。
图6 接触界面
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通过时间控制浇注过程的压力
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网格概要：采用Visual-Mesh，对铸 件及铸型进行面网格、体网格划分。 四面体网格数量：1161104(体网格)。
网格划分
图3 网格剖面图
图2 总体网格
对铸件的局部进行网格 细化，保证网格更趋近几 何，获得更为精确的模拟 结果。
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ZL114A铸造模拟结果
2015.09.08
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项目介绍
模型介绍
网格划分
前处理设置
后处理结果分析
流动分析 缩孔缩松 应力分析 变形分析
目录
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后处理结果分析
图18 热裂敏感区域分布
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铸件变形分析
后处理结果分析
变形量分 析放大倍数： 10倍。
图19 变形区域分布
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图16 Macro Porosity分布
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应力分析
后处理结果分析
图17 有效应力分布
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热裂倾向 敏感区域
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2015.09.08
谢谢
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流动分析：
后处理结果分析
图9 凝固过程（动画）
动画中紫色画面为在充型过程中，金属液流速超过2m/s所分布 的时间范围和区域分布。
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铸件材料：ZL114A，重量38.4kg
差压浇注工艺参数：
压力值/Kpa 时间/s
升液 15.5
9Fra Baidu bibliotek
充型 24.5
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增压 10 5
报压 20 360
采用全树脂砂 冷铁材质：Q235A
模型
冷铁
铸件
浇注系统 图1
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温度场分析
后处理结果分析
凝固分数分析
图13 温度场分布
通过对比铸件凝固过程 中的温度场分布和凝固 分数，图10和图11中圆 圈所示位置为孤立熔池， 此区域易出现缩松等缺 陷。
图14 凝固分数
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铸件致密度不足97%的区域：
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孤立熔池：
后处理结果分析
此区域为铸件 上表面两块小冷 铁中间正下方。
图12 孤立熔池
此区域为铸件 筋与中心区域连 接处，共出现三 个孤立熔池区域。
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前处理
图7 压力-时间曲线 其他工艺参数按照提供值设置。 Simulation Parameters根据低压铸造特点和要求计算模块进行设置。
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流动分析：
后处理结果分析
图8 金属液流动过程（动画） 观察图8，充型过程中液面上升较为平稳。
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铸造工艺参数如下：
铸件材料为ZL114A，浇注温度为715℃。 铸型为树脂砂，初始温度为20℃。（室温） 冷铁采用Q235,初始温度为20℃。（室温） 外部冷却采用空冷。
前处理
图4 材料设置
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界面换热系数： 铸件-铸型：如图5
后处理结果分析
图15 俯视图
图16 XY平面剖视图 结合不同视图确定缺陷可能存在的位置。
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APM分析
后处理结果分析
图16 高级缩松缩孔分析， 图中紫色红色位置为易出现 缩孔、气孔的区域。
其中红色区域主要以气 孔缺陷为主；紫色区域易出 现缩孔等缺陷。