1、12 3D 造型造型剖分网格结果剖分网格结果输入:壳型厚度(mm)剖分网格时在铸件型腔表面自动生成壳型自动生成壳(铸型)从截面观察剖分结果位置属性:产品(铸件)流道内浇口产品浇口杯3D CAD 界面装配:流道,内浇道,铸件3流道系统设计流道系统设计浇铸系统浇铸系统 A浇铸系统浇铸系统 B方便的替代方便的替代方式方式 B方式方式 A内浇道内浇道 A(侧向侧向)内浇道内浇道 B(底部底部)设计内浇道设计内浇道 挂件设计挂件设计4空气体积对热量累计的作用空气体积对热量累计的作用陶瓷壳(9层)流道空气空气Time(sec)Time(sec)Temp()Temp()耐火纤维 0.5”熔模铸造精确传热熔模
2、铸造精确传热空气体积的作用空气体积的作用加热空气加热空气 空气体积模块:考虑铸型周围空气体积以达到辐射换热与陶瓷壳型之间热量累计的效果 加热空气功能:考虑在熔体上面的空气温度对铸件收缩的影响（熔体凝固对外放热）5浇铸系统设计案例介绍浇铸系统设计案例介绍零件浇口杯流道内浇口(4个/1件)排气(1个/1件)对称面对称线几何造型几何造型(4 零件零件)剖分数量剖分数量(430万万)几何造型及剖分网格模式200 mm235 mm6考虑方案考虑方案 (共共 1212 种方案种方案)1.采用内浇口:3,4,7个2.内浇口位置与大小3.流道大小与形状4.充型温度等参数选择模拟条件模拟条件1.铸件材料:CF3
3、2.铸型材料:陶瓷壳 (910 mm)3.浇铸温度:1550 16804.陶瓷壳预热:1000分析步骤分析步骤1.充型模式2.凝固模式及凝固顺序3.联合判据判断缩孔缩松 (Niyama判据,有效补缩判据,残余熔体模数判据等)模拟策略模拟策略熔模铸造模拟熔模铸造模拟充型时间分布充型时间分布充型方向充型及凝固模拟7流道宽度:45mm流道宽度:40mm速度流动方向充向侧壁Max:474 cm/sec Min :0 cm/sec 速度Max:473 cm/sec Min :0 cm/sec 将会有气体不易排出流动方向平缓向下，流动顺畅充型分析设计主流道充型分析设计主流道初始设计改进设计 改进主流道前后
4、的充型情况对比改进主流道前后的充型情况对比(局部分析局部分析)8R44R26斜度 2ABEFCGHD31.8611.3142.8130.0730.0730.0711.3120.593.80R484.07 26.869.07AB对称面 26.86流动受阻:孤立区，气体不宜排出厚度有压力损失主流道:40 mm厚度主流道:45 mm流道改进流道改进 根据充型分析对主流道进行改进根据充型分析对主流道进行改进初始设计改进设计9 产品拐角处的孤立液相产品拐角处的孤立液相(局部分析局部分析)凝固时间凝固时间:55.73 sec(fs:0.28)A凝固时间凝固时间:50.96 sec(fs:0.26)在产品拐
5、角处的孤立液相区孤立液相区凝固时间与补缩效果凝固时间与补缩效果10ABCDEFa b c d截面截面 a截面截面 b截面截面 c截面截面 d凝固时间与补缩效果凝固时间与补缩效果 产品拐角处的孤立液相产品拐角处的孤立液相(局部分析局部分析)11表面的黑点是由于表面的黑点是由于产品内部有缩孔缩松产品内部有缩孔缩松产品的实际缺陷位置产品的实际缺陷位置12 流道流道/内浇口设计改进使内浇口的补缩能力更强内浇口设计改进使内浇口的补缩能力更强初始设计第二次改进第三次改进加大产品拐角处内浇口集中在产品缺陷区域布置内浇口流道及内浇口设计（步骤流道及内浇口设计（步骤1 1）13移动 5 mm移动 3 mm改变衬垫高度去掉凸台上的孔流道厚度:4540 mm加宽 5 mm考虑工艺出品率内浇口加宽5 mm 第三次改进第三次改进第四次改进第四次改进第五次改进第五次改进流道及内浇口设计（步骤流道及内浇口设计（步骤2 2）14第三次改进第三次改进第四次改进第四次改进第五次改进第五次改进初始设计初始设计各种方案铸件缩孔分析各种方案铸件缩孔分析 RMM 判据预测缩孔缩松缺陷判据预测缩孔缩松缺陷15改进设计及工艺出品率对比改进设计及工艺出品率对比 改进设计降低总重提高工艺出品率改进设计降低总重提高工艺出品率出品率出品率 缺陷缺陷
