壓鑄模流分析講義.ppt

壓 鑄 模 流 分 析,一 . 壓 鑄 (Die casting)成形簡介; 二 . 壓 鑄 模 流 分 析 應(yīng) 用 原 理 ; 三 . 壓 鑄 模 流 分 析 功 能 介 紹 ; 四 . CAE 應(yīng)用軟體操作流程 ; 五 CAE 結(jié)果介紹 ; 六 考試 ;,上 課 內(nèi) 容,壓鑄(Die casting)成形簡介,離型劑噴涂,合模,料管給湯,射出充填,凝固,開模,頂出製品,取出製品,下一循環(huán),冷室機(jī),壓鑄之特性,1.高速充填:熔湯通過澆口(gate)時,其速度通常都在30m/s60m/s,甚至更高;,2.充填時間很短; 3.高壓:熔湯充滿模穴后,壓鑄機(jī)會繼續(xù)施予一定壓力,以達(dá)到高壓效果; 4.熔湯的冷卻速度快.,壓鑄具有生產(chǎn)性高,尺寸精度優(yōu)良、后加工量少,鑄件表面平滑,機(jī)械強(qiáng)度高,可鑄薄壁鑄件等優(yōu)良特點.但由于熔湯高速射入模穴,易卷入空氣,故使鑄件內(nèi)常含有氣孔及充填不良等,所以壓鑄模成型方案至關(guān)重要,在壓鑄模具的開發(fā)階段,人們一直在致力于預(yù)先驗證模具設(shè)計方案的可行性,以確保製造出高品質(zhì)的壓鑄模具,壓鑄模流分析軟件（MAGMA）的應(yīng)用,為我們提供了捷徑.,壓鑄之特性,壓 鑄 模 流 分 析 應(yīng) 用 原 理,壓鑄模流分析就是利用數(shù)值模擬 ( numerical simulation ), 建構(gòu)整個鑄造系統(tǒng)模型 , 從熔融金屬液紊流進(jìn)入模穴,從凝固到補(bǔ)縮 , 都是架構(gòu)在清楚的物理 模型上 , 透過電腦螢?zāi)?, 使用者按步就班調(diào)整幾 何模型 ( 澆道、進(jìn)澆口、溢流槽等 )、 鑄造條件 ( 壓鑄溫度 , 壓鑄速度等 )來改善鑄造過程。,壓 鑄 模 流 分 析 功 能 介 紹,湯液於模具中流動狀態(tài)之模擬觀摩與充填過程的變化; 壓鑄制程條件參數(shù)之最佳化; 壓鑄件傳熱,凝固熱流分析; 模具結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析; 冷卻系統(tǒng)布置分析; 澆流道設(shè)計與溢流井設(shè)計之參考; 模具熱傳與離型劑噴涂效益分析; 模穴中湯流速度觀測;,壓鑄模流分析應(yīng)用軟體介紹,壓鑄模流分析應(yīng)用軟體目前常用的有MAGMASOFT, pro CAST, FLOW-3D等. 我們使用德國MAGMA有限公司的MAGMA4.2SR1版本. MAGMASOFT是一個完整的分析系統(tǒng)(complete system)包含前處理(preprocessor)、網(wǎng)格產(chǎn)生(enmeshment)、模擬參數(shù)定義( Simulation)、核心計算程式(kernel program),後處理(postprocessor) ,滿足使用者的需求。,用MAGMA做壓鑄模流分析的操作流程,流道,溢流槽,進(jìn)澆口,排氣槽,產(chǎn)品,壓鑄成型方案,開始模具CAE之前,我們必須先用Pro/e做出壓鑄成型方案.以下是一壓鑄成型方案方案核心案例:,用該產(chǎn)品方案為例,演示壓鑄模流分析的前處理與結(jié)果判讀.,先把cad model 轉(zhuǎn)為stl model ,做magma前處理.轉(zhuǎn)為magma承認(rèn)的圖形格式.,整個鑄造系統(tǒng)幾何資料準(zhǔn)備(前處理)後,必須做網(wǎng)格化(enmeshment)的步驟才能執(zhí)行模擬工作。 magma必須將幾何資料分割成個別的元素(即網(wǎng)格)以便計算。一個好的網(wǎng)格化處理可以得到好的分析結(jié)果並且不需太長的時間,理論上網(wǎng)格越細(xì),解析度越高,但計算時間越長。,選擇產(chǎn)品的材質(zhì):AZ91D,選擇產(chǎn)品的材質(zhì):AZ91D,設(shè)定計算該產(chǎn)品的幾何資料,設(shè)定計算壓鑄該產(chǎn)品所需的的壓鑄機(jī)資料,調(diào)整幾何參數(shù), 由PQ2圖判斷幾何參數(shù)是否正確?,所有參數(shù)設(shè)定好後,開始計算.,計算結(jié)束後,最後可以看到以下結(jié)果.,氣壓圖 充填時間圖 充填過程圖 充填速度圖 凝固時間圖 凝固過程圖 熱節(jié)點圖 ,這是一張模擬充填%時的氣壓結(jié)果圖,這是一張模擬充填時間的結(jié)果圖,這是模擬充填過程的結(jié)果,這是模擬澆口充填速度的結(jié)果圖,這是模擬凝固時間的結(jié)果圖,這是模擬凝固過程的結(jié)果,這是模擬熱結(jié)點的結(jié)果圖,考試,