鋁合金汽車輪圈鑄造問題研究(編輯修改稿)
2025-04-22 04:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 軟件有效的仿真輪圈在鑄造時的狀況，包含模擬通氣粒、逃氣溝以及其它冷卻的方式在CAE模型中，即可在實際鑄造前先評估修改，這樣能縮短制造的時程也能節(jié)省制造成本。3. 鑄造分析軟件評估 鑄造模流分析軟件分析流程 鑄造CAE軟件分析的流程如圖4所示，與一般我們所熟悉的CAE流程大致相同，其中最重要的是熱物性數(shù)據(jù)庫的輸入。熱物性數(shù)據(jù)庫包含各種材料的熱物理特性數(shù)據(jù)，如密度、比熱、熱傳導(dǎo)系數(shù)、潛熱、固液相線溫度、接口熱組抗、黏滯系數(shù)、表面張力等以及制程參數(shù)。熱物性數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)直接影響到流動充填分析與凝固熱傳分析的正確性，因此熱物性數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與數(shù)據(jù)庫中是否有我們所使用的材料便需要加以注意。 商用鑄造模流分析軟件 目前商用鑄造模流分析的軟件并不多見且價格昂貴，其名稱、功能與代理商如表1所示。由表1所列之CAE軟件中有兩大系統(tǒng)，一種系統(tǒng)是針對整個鑄造過程由流動充填至凝固熱傳皆能加以分析與模擬，可充分觀察整個鑄造過程，幫助設(shè)計者能對流道與模具設(shè)計加以調(diào)整。另一系統(tǒng)則只針對凝固熱傳部分加以分析，其以模穴已經(jīng)完全充填為前提進(jìn)行凝固的分析，因此設(shè)計者只能對模具的設(shè)計加以調(diào)整。然而兩者之間的價格差異相當(dāng)大，因此在選購時必須在功能與價格上作一取舍。 AFS3D試用評估 AFS3D提供10天試用版軟件可讓使用者先行評估其功能，與一般計算機(jī)輔助分析軟件的結(jié)構(gòu)相同，分為前處理、求解、后處理三個部分。 AFS3D前處理的部分可以在其接口建構(gòu)四種的實體模型，方塊、圓柱、空心圓柱以及球型，另外也提供了旋轉(zhuǎn)與擠出的功能。AFS3D可輸入由其它CAD軟件如Pro/E、Solid Work所匯出的實體模型STL檔案格式，其鑄造模型的建構(gòu)主要也是依賴由外部輸入復(fù)雜的模型為主，接受度有90%，我們嘗試將汽車輪圈的模型以STL的檔案格式匯入AFS3D，其模型的接受度100%如圖5所示，并不需要做任何特別的修補(bǔ)。AFS3D除了鑄件模型匯入也可以匯入模具的實體模型，模型匯入的重點(diǎn)在于鑄造模型的各部分如流道、澆注口、緩沖區(qū)以及模具等的模型需要分別建構(gòu)，才能夠個別在接下來的邊界條件設(shè)定中其設(shè)定其性質(zhì)。 鑄造模具與模型建立之后需要對其材料性質(zhì)做設(shè)定如圖6所示，其中包含鑄造材料性質(zhì)、模具材料性質(zhì)以及環(huán)境溫度等各式的邊界條件。在這里我們需要對整個鑄造模塊的各部分做詳細(xì)的設(shè)定，才能得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。 接著就進(jìn)行網(wǎng)格化與分析模擬，AFS3D采自動網(wǎng)格，因此我們只要輸入網(wǎng)格元素的數(shù)量以及是否要由AFS3D產(chǎn)生模具，若設(shè)計者有設(shè)計完成的模具則直接匯入模具的STL model，并加入其性質(zhì)設(shè)定即可。網(wǎng)格之后即可進(jìn)行凝固模擬分析，圖7為一簡單模型的仿真分析，由于底部較厚因此在底部設(shè)定一初始溫度較低的冷鐵加速冷卻，％。說明可以在設(shè)計不同的模具材料性質(zhì)，來幫助設(shè)計者設(shè)計完善的鑄造模具系統(tǒng)。 AFS3
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