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[原创] FLOW-3D 在浇铸以及热裂问题判断的成功应用

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发表于 2018-5-7 23:01:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zxxwind 于 2018-5-7 23:04 编辑

FLOW-3D 在浇铸以及热裂问题判断的成功应用
加拿大能源技术中心材料科技实验室 (CANMET-MTL) , 是加拿大自然资源部下属的一个部门,同时也是安大略渥太华市一个重要的研究机构。 CANMET-MTL 有在氢能源储藏和有毒气体感应方面的纳米技术研究项目。坐落于安大略省汉密尔顿的麦克马斯特大学的麦克马斯特创新园区,投资 600 万加元,用于协助多伦多和滑铁卢等地方大学的合作研究项目。
Simulations则是加拿大著名之工程技术服务厂商,与加拿大能源技术中心材料科技实验室于 2004 年开始参与共同合作,主要研究重点在于新浇注技术之开发与应用。
案例说明 :利用 FLOW-3D 进行制程评估以及确认铸件热裂问题的产生
案例一、四圆柱棒钢模
FLOW-3D 案例一设定
1. 非牛顿流体
2. 紊流模型(RNG k-epsilon model)
3. 隐式热传解(Implicit)
4. 从充型执行至固化结束
5. 充型时间约 35 秒
解决无法填满模穴的方法 – 离心铸造
旋转速度设定:200 RPM
FLOW-3D 进行仿真
FLOW-3D 物理模型选择:非惯性参考座标轴模型(Non-inertial reference model)
将旋转角速度的影响施加于浇铸过程中。
二、六圆柱棒浇铸(热裂问题评估)
问题描述:铸件在固化过程中发生断裂
固化过程中发生铸件断裂的问题检讨:
铸造过程中造成的应力集中以及铸件变形原因可能来自于:
  • 固化过程中,模具限制了铸件的收缩,而造成该区域断裂
  • 铸件固化过程中铸件各区域的温度差异过大,造成热应力集中断裂
  • 固液相转换时发生严重的体积收缩,铸件各个区域的收缩量不同造成铸件断裂
热应力发生的原因:


      • 铸件中各个区域因为收缩量不同造成温度差异
      • 由于温度的平衡影响,在这些区域开始造成应力集中
      • 如果固化过程中应力超过铸件材料固化时的拉伸应力,就会发生永久性的变形甚至是断裂


FLOW-3D 案例二设定: 零速度场(仅做固化分析)、热传采用显式解计算(Explicit)
结果显示:(固化过程中之固化率分布,红色代表固化率 = 100% 的区域)
结果:温度差异最大的区域显示
结论:
FLOW-3D 能够精确的预测重力铸造件充型的效果以及热裂问题的预测。
「FLOW3D铸造仿真」材料
  • 压铸铝合金中各元素的作用和影响「高压铸造」「压力铸造」「压铸工艺」
「FLOW3D铸造仿真」压铸模具
  • 如何优化设计压铸模具设计(铸造模具)?模具结构考虑因素汤饼,汤道,浇道,浇口,产品,真空浇道头,铸孔,渣包,优化模具设计。「FLOW3D铸造仿真」「压铸模具」「铸造模具」「铸造模具设计优化」
「FLOW3D铸造仿真」铸造方案
  • 优化铸造方案,提前发现铸造缺陷,优化浇道设计(进浇截面积、型腔内部速度)、排气设计、渣包设计、冷却设计(防止产品变型)、滑块方案。「铸造方案」「排气」「渣包」「冷却」
  • 如何从铸造原理出发,通过仿真分析优化铸造方案?工艺因素帕斯卡原理、伯努利定理、压铸机结构、压铸机、压铸的射出过程、高速低速、充填时间、铸造压力、射出波形。「铸造原理」「压铸机」「充填时间」「射出波形」


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发表于 2018-5-26 06:23:49 | 显示全部楼层
谢谢分享~~
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