压铸模流分析讲义.ppt

壓鑄具有生產性高,尺寸精度優良、后加工量少,鑄件表面平滑,機械強度高,可鑄薄壁鑄件等優良特點.但由于熔湯高速射入模穴,易卷入空氣,故使鑄件內常含有氣孔及充填不良等,所以壓鑄模成型方案至關重要,在壓鑄模具的開發階段,人們一直在致力于預先驗證模具設計方案的可行性,以確保製造出高品質的壓鑄模具,壓鑄模流分析軟件（MAGMA）的應用,為我們提供了捷徑. 2005/03/22 壓 鑄 模 流 分 析 一 . 壓 鑄 (Die casting)成形簡介; 二 .　壓 鑄 模 流 分 析 應 用 原 理 ; 三 . 壓 鑄 模 流 分 析 功 能 介 紹 ; 四 .　CAE 應用軟體操作流程 ; 五． CAE 結果介紹 ; 六． 考試 ; 上 課 內 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 冷室機 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/s—60m/s,甚至更高; 2.充填時間很短; 3.高壓:熔湯充滿模穴后,壓鑄機會繼續施予一定壓力,以達到高壓效果; 4.熔湯的冷卻速度快. 壓鑄之特性 壓 鑄 模 流 分 析 應 用 原 理 壓鑄模流分析就是利用數值模擬 ( numerical simulation ), 建構整個鑄造系統模型 , 從熔融金屬液紊流進入模穴,從凝固到補縮 , 都是架構在清楚的物理 模型上 , 透過電腦螢幕 , 使用者按步就班調整幾 何模型 ( 澆道、進澆口、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之模擬觀摩與充填過程的變化; 壓鑄制程條件參數之最佳化; 壓鑄件傳熱,凝固熱流分析; 模具結構應力分析; 冷卻系統布置分析; 澆流道設計與溢流井設計之參考; 模具熱傳與離型劑噴涂效益分析; 模穴中湯流速度觀測; 壓鑄模流分析應用軟體介紹 　　壓鑄模流分析應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(complete system)─包含前處理(preprocessor)、網格產生(enmeshment)、模擬參數定義( 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 進澆口 排氣槽 產品 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: 用該產品方案為例,演示壓鑄模流分析的前處理與結果判讀. 先把cad model 轉為stl model ,做magma前處理.轉為magma承認的圖形格式. 整個鑄造系統幾何資料準備(前處理)後,必須做網格化(enmeshment)的步驟才能執行模擬工作。 magma必須將幾何資料分割成個別的元素(即網格)以便計算。一個好的網格化處理可以得到好的分析結果並且不需太長的時間,理論上網格越細,解析度越高,但計算時間越長。 選擇產品的材質:AZ91D 選擇產品的材質:AZ91D 設定計算該產品的幾何資料 設定計算壓鑄該產品所需的的壓鑄機資料 調整幾何參數, 由PQ2圖判斷幾何參數是否正確? 所有參數設定好後,開始計算. 計算結束後,最後可以看到以下結果. １．氣壓圖 ２．充填時間圖 ３．充填過程圖 ４．充填速度圖 ５．凝固時間圖 ６．凝固過程圖 ７．熱節點圖 　　．．．．．． １．這是一張模擬充填１００%時的氣壓結果圖 ２．這是一張模擬充填時間的結果圖 ３．這是模擬充填過程的結果 ４．這是模擬澆口充填速度的結果圖 ５．這是模擬凝固時間的結果圖 ６．這是模擬凝固過程的結果 ７．這是模擬熱結點的結果圖 考試