压铸模流分析讲义.ppt

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/s60m/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.,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.,氣壓圖充填時間圖充填過程圖充填速度圖凝固時間圖凝固過程圖熱節點圖,這是一張模擬充填%時的氣壓結果圖,這是一張模擬充填時間的結果圖,這是模擬充填過程的結果,這是模擬澆口充填速度的結果圖,這是模擬凝固時間的結果圖,這是模擬凝固過程的結果,這是模擬熱結點的結果圖,考試,