Aplicação de simulação numérica em fundição em areia e fundição

Como a fundição é um processo sólido-líquido a sólido, este processo está repleto de fatores incontroláveis, especialmente o processo de enchimento líquido e o processo de solidificação, mas com o desenvolvimento da tecnologia de simulação numérica, podemos pré-definir alguns parâmetros. o fator de controle (por exemplo, areia de fundição, tais como: vários parâmetros da areia de moldagem, a temperatura e composição química do líquido metálico), de acordo com esses parâmetros definidos no software de simulação numérica (como procast), para realizar simulação de fluxo e solidificação, a otimização de processos é realizada com base nos resultados da simulação. Processo de enchimento e solidificação de fundição O desenvolvimento de simulação computacional entrou na fase prática da engenharia. A produção de fundição é guiada pela teoria científica. A simulação numérica do processo de solidificação de enchimento de fundição pode ajudar a equipe a prever efetivamente os vários defeitos, seu tamanho, localização e tempo de ocorrência da fundição antes da fundição real e tomar medidas preventivas para garantir a qualidade da fundição antes do vazamento. Encurte o ciclo de teste e reduza os custos de produção.

1. fundição de baixa pressão (hub)

No processo de fundição de baixa pressão de fundição de rodas, a fundição de baixa pressão está agora usando fundição de injeção na parte inferior. Os métodos de resfriamento a ar e resfriamento a água são usados ​​para controlar a temperatura do molde, o que é importante para evitar o encolhimento da contração, a estrutura grossa e o ciclo de produção prolongado. Agora tomando o resfriamento a água como exemplo, o cálculo e o controlador de resfriamento a água são simulados no projeto do molde de metal, e um sistema de resfriamento razoável é projetado simulando o fluxo e a solidificação da fundição do cubo durante o ciclo. Controle a perda de calor ou o acúmulo do molde usando um controlador refrigerado a água. A produtividade pode ser aumentada reduzindo os tempos de ciclo e defeitos de fundição na linha de fundição da roda de fundição de baixa pressão da fundição.

O cálculo da simulação executa primeiro o pré-processamento. O principal trabalho do pré-processamento é realizar análise de malha na modelagem de sólidos 3D do molde de fundição, importar o arquivo de modelagem de sólidos para o software de simulação e inserir as condições reais de ajuste, incluindo o limite de entrada, temperatura inicial e termoeletricidade. Mesmo ajuste de posição, temperatura de vazamento, composição química do líquido de alumínio, tempo de vazamento, etc. Após o pré-tratamento ser concluído, o cálculo da simulação numérica é iniciado, incluindo o processo de formação e abertura em um ciclo. O processo de formação considera enchimento e solidificação, e o processo de abertura considera apenas a transferência de calor da cavidade do molde. A seção de cálculo de simulação numérica pode considerar múltiplos processos cíclicos para observar se o processo de produção é estável.

Depois que o cálculo da simulação é concluído, é um processo de pós-processamento, que é principalmente para analisar visualmente os resultados do cálculo da simulação e ajustar os parâmetros do processo de fundição.

Através desta análise de simulação, os efeitos da temperatura e do enchimento nos defeitos das rodas podem ser previstos. Para referência, o pessoal do processo pode otimizar a solução de acordo com o resultado e controlar a temperatura para melhorar a qualidade do produto. Finalmente, os resultados reais podem ser comparados com os resultados da simulação para verificação adicional.

2.Progress na simulação numérica do processo de fundição sob pressão

O processo de produção de fundição a alta pressão (referido como fundição sob pressão) é um processo de ciclo dinâmico no qual a temperatura do molde sobe ou desce periodicamente à medida que o ciclo de fundição sob pressão progride. Em um tempo muito curto após o líquido metálico ser pressionado, a temperatura do molde sobe até o ponto mais alto e depois cai rapidamente, e a mudança subsequente é suave e a magnitude e a velocidade da mudança da temperatura do molde diminuem gradualmente à medida que a distância da fundição aumenta . Essas mudanças periódicas causam expansão térmica periódica, encolhimento e tensão térmica na superfície do molde, o que, em última análise, leva à falha por fadiga térmica do molde [1]. Portanto, o método de simulação numérica é usado para prever a distribuição de temperatura e variação de peças fundidas e peças de molde, que podem otimizar o controle do processo e garantir a qualidade das peças fundidas, encurtando o ciclo de produção, reduzindo os custos de produção e melhorando o processo. benefícios econômicos.

O custo dos moldes de fundição é alto, a produção é difícil e a precisão é alta. Isso tem altos requisitos para designers. O melhor resultado é um sucesso e maximiza os benefícios. A simulação numérica fornece uma boa plataforma para que o processo de inspeção seja realizado antes que o molde seja produzido, para que o processo de fundição seja representado digitalmente.

3.Conclusão

Através da introdução acima, é descrito o processo de aplicação da tecnologia de simulação numérica em fundição em areia e produção real de fundição. Os resultados mostram que a tecnologia de simulação numérica de fundição pode ajudar os projetistas a prever os defeitos que podem ocorrer no processo de fundição e usar esquemas diferentes para comparar e desenvolver o processo ideal. A solução finalmente otimiza o processo de fundição. Em termos de custo do molde, ele pode reduzir o custo de produção de moldes e custos de reparo causados ​​pelo processo e encurtar o ciclo de desenvolvimento do produto. Ao mesmo tempo, economiza o custo do teste e tem resultados significativos em termos de custo CI. Com o desenvolvimento da tecnologia de software de software e hardware, a tecnologia de simulação numérica será mais amplamente usada na produção de fundição, fazendo com que o fluxo incontrolável e o processo de solidificação gradualmente se tornem um fator controlável.