铸造论文答辩要点.ppt

基于ProCAST软件 封闭开关外体 应力场模拟 姓名：张孟和 学号：200930401016 指导老师：朱慧 讲师 论文简述 第一章ProCAST介绍 ProCAST可以模拟金属铸造过程中的流动过程，及部分却显示充填不足、冷隔、裹气和热节的位置以及残余应力与变形，精确地预测缩孔、缩松和铸造过程中的微观组织变化。 铸造工程师在完成铸造工艺编制之前就能够对铸件在形成过程中的流场，温度场和应力场进行模拟仿真分析并预测铸件的质量，优化铸造设备参数和工艺方案，从而提高铸件质量。 ProCAST能模拟分析铸造生产过程中可能出现的问题，提供有效的途径来了解铸造的整个完整过程，方便他们改进先前的设计方案从而产生新的有效的设计方案。 ProCAST模拟仿真的优势 　1、采用有限元技术，耦合程度好，不需要与第三方软件耦合计算，就可以对铸造过程进行热应力-流动性-应力场完全耦合 　2、模块化程度高，铸造过程使用范围广 　3、三维实体描述精确，薄壁零件和复杂形体更有优势 　4、CAD/CAE高度集成可读取主流软件拥有强大的几何修复工能 　5、工程化界面，操作方便，具备自学功能，效率高 1材料数据 2模拟分析能力 3分析模块 ProCAST处理工作流程 　　　模拟过程简述 1)创建模型可以分别用PROE，IDEAS，UG，PATRAN，ANSYS作为前处理软件创建模型，输出ProCAST可识别的模型或网格格式的文件。 2)MeshCAST对输入的模型或网格文件进行剖分，先画出面网格，最终产生体网格，生成XX．mesh文件，文件中包含节点数量、单元数量、材料数量等信息。 3)PreCAST-Cast分配材料、设定界面条件、边界条件、初始条件、模拟参数，生成xxd．dat文件和xxp．dat文件。 4)DataCAST检查模型及PreCAST中对模型的定义是否有错误，若有错误则输出错误信息，若无错误则将所有模型的信息转化为二进制，生成xx．unf文件。 5)ViewCAST显示铸造过程模拟分析结果。 6)ProCAST-Viewer对铸造过程模拟分析计算，生成XX．unf文件。 7)PostCAST对铸造过程模拟分析结果进行后处理。 第二章铸造工艺的确定 分型面选择 搭接方式 第三章三维实体造型及仿真前处理过程 PRO/ENGINEER软件—绘制立体图 ProCAST中的网格划分模块 虚拟砂箱的设定 　　　材料的赋值：在载入计算模型后，利用树状工作目录在Volumes中设定各个参数,铸件（casting）Type选用Alloy（合金）Material选择可替代ZL101的铝合金即(AC-42100-ALSi7Mg03（Stress1K/S)充型状态（Fill%）选择100%而在浇注温度设定700°C，设定Stress Type参数为Linear-Elastic。而在虚拟砂箱设置中Type默认设定Material设置为Resin Bonded Sand充型状态为100%选择温度为20°C.Stress设定为Rigid。 砂箱表面与铸件的换热 Interface Condition选取H=500 选取浇注位置以及设置浇注速度 浇注速度 设定虚拟砂箱冷却状态 　　　上面三个进度条分别是Perecent Filled，充型的百分比，Solid Fraction,固相率，TimeSteps，总的步数。 论文简述 模拟结果的分析 金属性质的影响 铸型性质的影响 浇注条件的影响 铸件结构的影响 在铸件上学区六个基本点作为分析对象 A,B,C,D,E,F各个节点温度时间图 以下部分的应力场分布曲线 　　　我们可以看到在ProCAST模拟仿真过程中出现俩次峰值在第一次峰值出现的时候我们可以结合温度变化曲线看到在这一时间段内由于温度的下降。在Effective Stress与时间的图表中由于相变应力的的形成会使得铸件在冷却过程中的应力上升到一个峰值他的短暂性会随着温度的降低而出现一个最小值而后又会随着温度的下降，会出现在液态成型原理的铸造应力即热应力大小将直接影响铸件的质量。热应力越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。 应力场和温度场 在铸造过程中由于温度在随着时间的推移而不断变化所以在研究。 铸件温度场和应力场时，选择了各个温度下的不同应力场图 应力场和温度场对比图 应力