《压铸工艺及模具设计》课程教学资源（PPT课件）铸造成型CAD/CAE

目录 引言 传统工艺造成废品的重要原因 ……… 3)铸造成形过程数值模拟概述 ……………………… 4)铸造成形过程数值模拟的研究内容 ● 5)铸造成形过程数值模拟发展 …………………………… 6 实例 …………………………………… 目录 退 退出

目录 2 传统工艺造成废品的重要原因 4 铸造成形过程数值模拟的研究内容 31 引言 3 铸造成形过程数值模拟概述 6 实例 35 铸造成形过程数值模拟发展

学习目标 本章主要了解铸造成型及其应用,重点讨论铸造成型中 缺陷及产生的原因。在此基础上,了解铸造成型数值模拟 技术的概念,研究现状及发展趋势。掌握铸造成型过程中 的常见质量问题。本章的重点是如何利用CAE软件(华铸 CAE)来分析成形缺陷的原因及解决办法。 主员自录生员下员退想

本章主要了解铸造成型及其应用，重点讨论铸造成型中 缺陷及产生的原因。在此基础上，了解铸造成型数值模拟 技术的概念，研究现状及发展趋势。掌握铸造成型过程中 的常见质量问题。本章的重点是如何利用CAE软件（华铸 CAE）来分析成形缺陷的原因及解决办法。 学习目标

引言 铸造历史悠久,是制造业中一个古老而又十分重要的 组成部分,但是长期以来,铸造技术只是一种手工经验 的积累。虽然到了近代,随着科学技术的巨大进步和生 产机械化的不断发展,其生产规模日益扩大,手段不断 更新,逐渐成为一门先进的应用技术。但至今,严格的 科学体系仍未完全建立起来,原因在于铸件成形过程涉 及熔融金属流体力学、弹塑性力学、物理化学、结晶学、 传热学及凝固学等多种学科,科学地分析研究铸件成形 过程需要相应的实验观察及数理分析手段,而这一手段 目前尚不完全具备。 主页录页「一页「退退出

铸造历史悠久，是制造业中一个古老而又十分重要的 组成部分，但是长期以来，铸造技术只是一种手工经验 的积累。虽然到了近代，随着科学技术的巨大进步和生 产机械化的不断发展，其生产规模日益扩大，手段不断 更新，逐渐成为一门先进的应用技术。但至今，严格的 科学体系仍未完全建立起来，原因在于铸件成形过程涉 及熔融金属流体力学、弹塑性力学、物理化学、结晶学、 传热学及凝固学等多种学科，科学地分析研究铸件成形 过程需要相应的实验观察及数理分析手段，而这一手段 目前尚不完全具备。 引言

传统工艺造成废品的重要原因 2 设计主要缺乏科 很难准确 靠经验的定量的地设计 决策手段「合理的铸 造工艺 主页录页「一页「退退出

传统工艺造成废品的重要原因 1 设计主要 靠经验 3 很难准确 地设计出 合理的铸 造工艺 2 缺乏科学 的定量的 决策手段

传统工艺造成废品的重要原因 废品的缺陷 大都形成于 铸件的 铸件的 浇注过程 凝固过程 主页录页「一页「退退出

铸件的 凝固过程 铸件的 浇注过程 废品的缺陷 大都形成于 传统工艺造成废品的重要原因

铸造成形过程数值模拟概述 按照目前的技术水平,只要能够准确揭示这一过程每个 物理侧面内部的细节、变化,就能从中找到改进工艺、避 免缺陷的方法和方案。传统的方法和手段很难做到这一点, 而飞速发展的计算机技术为我们提供了有利的条件。 主页录页「一页「退退出

按照目前的技术水平，只要能够准确揭示这一过程每个 物理侧面内部的细节、变化，就能从中找到改进工艺、避 免缺陷的方法和方案。传统的方法和手段很难做到这一点， 而飞速发展的计算机技术为我们提供了有利的条件。 铸造成形过程数值模拟概述

铸造成形过程数值模拟概述 借助计算机高速度、大容量的计算能力,对浇注过程 浇主凝固过程中的各种物理行为方式,从而可以准确推断 是否会产生缺陷以及产生缺陷的定量特征。因此,即可采 取相应的对策,改进并优化工艺方案,以避免缺陷,提高 成品率 主页录页「一页「退退出

借助计算机高速度、大容量的计算能力，对浇注过程 中相关的物理场进行数值求解，可以预见一定工艺方案下， 浇注凝固过程中的各种物理行为方式，从而可以准确推断 是否会产生缺陷以及产生缺陷的定量特征。因此，即可采 取相应的对策，改进并优化工艺方案，以避免缺陷，提高 成品率。 铸造成形过程数值模拟概述

涉及的学科 铸造理论与实践 计算机图形学 三维造型 铸造CAE 多媒体技术 传热学、流体力 可视化技术 学、弹塑性力学 主页录页「一页「退退出

涉及的学科 铸造CAE 铸造理论与实践 计算机图形学 多媒体技术 可视化技术 三维造型 传热学、流体力 学、弹塑性力学

研究内容 温度场模拟 流动场模拟 流动与传热 耦合分析 利用流体力学与 利用传热学原 利用流体力学 传热学原理,在 理,分析铸件 原理,分析铸 模拟充型的同时 计算传热,可以 的传热过程, 件的充型过程 预测浇不足、冷 模拟铸件的冷 ,可以优化浇 隔等缺陷,并同 却凝固进程, 注系统,预测 时可以得到重新 预测缩孔、缩 卷气、夹渣、 结束时的温度分 松等缺陷。 冲砂等缺陷 布,为后续的凝 固模拟提供准确 的初始条件。 主页录页「一页「退退出

研究内容 利用传热学原 理，分析铸件 的传热过程， 模拟铸件的冷 却凝固进程， 预测缩孔、缩 松等缺陷。 温度场模拟 流动场模拟 流动与传热 耦合分析 利用流体力学 原理，分析铸 件的充型过程 ，可以优化浇 注系统，预测 卷气、夹渣、 冲砂等缺陷 。 利用流体力学与 传热学原理，在 模拟充型的同时 计算传热，可以 预测浇不足、冷 隔等缺陷，并同 时可以得到重新 结束时的温度分 布，为后续的凝 固模拟提供准确 的初始条件

研究内容 应力场分析 组织模拟 利用力学原理 分析铸件的应 分宏观、中观 力分布,预测 及微观组织模 热裂、冷裂、 拟,利用一些 变形等缺陷。 数学模型来计 算形核、枝晶 长生速度、组 织转变、预测 铸件性能。 主页录页「一页「退退出

利用力学原理 分析铸件的应 力分布，预测 热裂、冷裂、 变形等缺陷。 应力场分析 组织模拟 分宏观、中观 及微观组织模 拟，利用一些 数学模型来计 算形核、枝晶 长生速度、组 织转变、预测 铸件性能。 研究内容