鑄造過程與缺陷分析
Q4.1, 請問設置模擬模型是否容易?
非常簡單!Cast-Designer是windows介面應用軟體,使用習慣和大部分CAD軟體一樣;設計人員首先繪製CAD模型,如鑄件、澆注系統和模具,然後進行網格劃分;完成了這兩步驟,基本上也就完成整個模型設置的90%工作量。
為了方便設計人員和提高模型設置效率,Cast-Setup專門用於模型和邊界條件設置,設計人員只需要根據功能視窗從左到右完成即可;首先設置鑄造方式,系統會自動帶入對應模板,然後定義重力方向、鑄件和模具材料、熱交換條件、澆注速度與初始溫度,最後定義需要計算的內容和控制參數即可。整個過程一目瞭然,非常符合工程師的工作習慣。
Q4.2, 請問可以模擬傾轉鑄造嗎?
可以,在系統中專門有一個傾轉鑄造的模塊,依照要求設置條件即可。
Q4.3, Cast-Designer是否可以模擬氣孔和卷氣問題?
可以,但需要配備對應的製程專用模塊。設置氣孔進行鑄造分析,可以非常準確預測鑄造過程中卷氣和包氣現象,同時也可以用於評估普通鑄造與真空鑄造的差別。
Q4.4, 請問在高壓鑄造中,可否對壓鑄機的活塞運動參數進行最佳化?
可以,在使用Cast-Designer進行高壓鑄造模擬時通常有兩種選擇,第一種是不模擬活塞運動、直接在活塞末端料餅上加入邊界條件(如速度或壓力等),第二種則完整描述、包含活塞運動,需要更長的模擬時間;軟體中包含專門模擬活塞的工具,可用於快速建立活塞模型,並根據時間零件的情況定義初始填充量,然後定義活塞的運動速度進行模擬。活塞模擬的主要目的,是找出低速與高速的轉換點和轉換速度,利用活塞模擬工具,可以快速的實現這一目標。
Q4.5, Cast-Designer和流動有關的模擬結果主要有哪些?
首先,液體流動的具體形態可以動態顯示,包含流動過程中的速度、溫度、固態分數、卷氣...等都可以直接展現;另外,還可以進行切面、截面觀察與粒子跟蹤...等。
Q4.6, Cast-Designer是否能預測縮孔和縮松問題?
對於Al、Fe、Cu、Zn、Mg合金,預測縮孔和縮松非常準確,可模擬製程包含重力鑄造、低壓鑄造與高壓鑄造;在高壓鑄造中,特別留意空氣背壓的影響,有可能嚴重影響縮孔和縮松的位置。
Q4.7, 請問在軟體中如何顯示縮孔和縮松結果?
通過後處理程序,可以直接顯述、一目瞭然;同時,透過動畫更可以確認鑄造過程中的包氣現象。
Q4.8, 請問縮孔縮松分析是否為獨立模塊?
基本的縮孔縮松分析已包含在標準模塊內,完全耦合在熱分析過程中。對於一般鑄造製程:如重力鑄造、熔模鑄造和低壓鑄造等,基本的縮孔縮松分析已經足夠,但對於高壓鑄造製程必須特別考慮空氣背壓,則建議同時選擇高壓鑄造專用製程模塊,因為卷氣的存在會影響流動分析的結果。
Q4.9, 請問Cast-Designer是否能模擬水冷或油冷的影響,還有模擬開模後冷卻液的影響?
能,後處理的程序有強大的截面功能,可以透過模具截面觀察鑄造和冷卻過程中水冷或油冷的影響;開模後冷卻液會直接影響模具循環週期中溫度的變化,可以透過溫度進行觀察和分析。
Q4.10, 請問Cast-Designer是否能分析和顯示熱變形?
是的,採用Cast-Designer的mechanical模塊,可以計算熱應力和其他接觸應力。
Q4.11, 請問熱應力計算的原理和顯示方式是怎樣的?
首先,Cast-Designer能夠事先將熱、流動和機械(應力)三場耦合;根據實際情況,設計人員也可以決定只進行熱和機械的耦合以減少計算量;將熱的變化直接耦合到機械場中進行應力的分析,所有的應力結果,如變形、殘餘應力、應變...等都能在後處理中以雲圖或動畫的方式直接表示出來。
Q4.12, Cast-Designer是否可以進行模具壽命預測?
在常溫和中溫下,模具壽命可以利用熱應力與其它機械應力在模具上產生的應變峰值預測。
Q4.13, 對於生產製程,Cast-Designer能提供哪些有參考價值的結果?
對於生產製程來說,最有參考價值的結果莫過於溫度分佈、冷卻時間與冷卻曲線、填充和凝固的次序(以確定是否有卷氣或紊流,是否會導致縮孔和縮松等問題)。當然,如果實際工業中還需要其它類型的結果,Cast-Designer強大的後處理能力都能輕鬆應付。