铸造模拟技术的特点及发展?

黄石光明模具 2022-04-24 00:22 编辑:澹台菊 201阅读

铸造模拟技术源于计算机技术的进步和铸造过程数学模型的建立。
通过铸造前的模拟,可以预测可能产生的铸造缺陷。从而辅助进行产品设计,辅助进行铸造模具设计,辅助进行生产工艺调整。
从产生的缺陷看,主要分为2类:充型类缺陷和凝固类缺陷。
充型类缺陷的预测,依靠模拟软件的金属液的流体模型分析计算,影响流动的因素较多,所以流动模拟过程对模拟软件的要求较高,许多模拟软件的模拟结果都有待提高。
凝固类缺陷的预测,依靠模拟软件的传热模型分析计算,该模型理论成熟,计算简单,所以只要传热系数的设定较为准确,模拟计算的结果均较为理想,可信度较高。
从建立的数学模型看,分为:有限元法和有限差分法。
有限元法,根据曲面节点创建网格,所建模型真实的再现产品形状,所以模拟计算的精度最高,真实性最好。但是有限元法创建网格时,对原始造型要求很高,网格的修补也较为困难。使用有限元法的模拟软件,创建网格的一大难题,使得软件不宜上手,大大制约了该类模拟软件的使用。
有限差分法,就是用若干长方体去组合复杂的实体造型,所以模拟计算的精度取决于网格的疏密。较密的网格,模拟计算的时间会大幅增加。使用有限差分法的模拟软件,创建和修补网格非常方便,软件的使用也就很容易上手,因而得以大量普及。
从铸造方式看,重力和低压铸造,由于浇道和产品避厚较大,因而铸造模拟的结果较为准确。而对于压铸来说,浇口等处避厚较小,对于网格的密度要求很高,因此对模拟软件要求较高。
另外,实际铸造过程中的干扰因素较多,模拟计算的分析结果为产生缺陷的概率,因而不能根据产品的某一件样件,来评判模拟分析的结果。更不能完全按照模拟分析的结果去指导生产。
随着计算机运算速度的提高以及数值分析模型技术的进一步成熟,铸造模拟的准确性还有很大的提升空间。