Симуляция потока в формых и моделирование процессов для литьевых форм – прогнозирование дефектов и ранняя оптимизация структуры

Симуляция потока в формых и моделирование процессов для литьевых форм – прогнозирование дефектов и ранняя оптимизация структуры

Симуляция потока в литьевых формах снижает частоту изменений конструкции форм за счёт прогнозирования дефектов заполнения и затвердевания. Компания Xinfeng Mold применяет данные симуляции для оптимизации расположения воронок и отводящих каналов при литье рамных форм. Симуляция потока должна охватывать не менее 95 % деталей заполнения полости, а также с точностью до 88 % предсказывать зоны риска пористости ещё до начала ЧПУ-обработки формы. Модели симуляции должны включать систему воронок, переливные каналы, отводящие пазы и охлаждающие трубопроводы, при этом размер элемента сетки контролируется на уровне 0,8 мм для областей тонкостенных литых форм. С помощью симуляции можно сократить общую частоту изменений формы до 58 %, снизив общий цикл разработки формы на 7–14 рабочих дней для сложных автомобильных литых изделий. В случае низкого давления форм головки двигателя последовательная симуляция затвердевания позволяет выявить участки усадки в зонах перехода между толстыми и тонкими стенками, что снижает внутренние дефекты усадки на 62 %. Параметры симуляции должны соответствовать реальному давлению, температуре и скорости заливки на станке литья заказчика.с допуском отклонения параметров, ограниченным менее чем ±5% по сравнению с производственными настройками. Симуляция литья под действием силы тяжести для мотоциклетного поворотного рычага фокусируется на турбулентности жидкого алюминия и захвате шлака, оптимизируя угол направления литейного канала для снижения колебаний скорости потока ниже 2 см/с. Для симуляции дифференциального давления в формы необходимо добавить граничные условия переключения вакуума и давления, которые обычное программное обеспечение для низкого давления не может полностью воспроизвести. Многие разработчики форм пропускают полную симуляцию и проводят лишь простое моделирование полости, что увеличивает вероятность получения некачественных образцов первого испытания на 67%. В отчетах по симуляции должны быть указаны предполагаемые места дефектов, рекомендуемые конструктивные корректировки и оценочная производительность литья для технического рассмотрения заказчиком перед обработкой. Результаты симуляции используются для регулировки размера выхлопных каналов; глубина выхлопного канала обычно составляет от 0,10 мм до 0,15 мм в зависимости от типа сплава и толщины стенки литья. Для крупногабаритных форм H-образного рычага и передней рамы требуется многократная тепловая симуляция, оценивающая термическую усталость формы после 50 000 циклов непрерывного литья. Симуляция не может полностью заменить физические испытания формы.и 1–3 пробных запуска остаются обязательными для тонкой настройки фактических параметров процесса на литьевом оборудовании. Данные моделирования потока формы должны быть приложены к документам по поставке формы и архивированы вместе с двумерными и трёхмерными чертежами форм для последующей редакции продукции. Команде по моделированию необходимо понимать особенности затвердевания сплава; алюминиевые и цинковые сплавы демонстрируют различное поведение в планшётовом усадке, что требует отдельного настройки моделирования.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Какую точность может обеспечить моделирование потока формы для прогнозирования риска пористости?  
Ответ 1: Моделирование потока формы позволяет прогнозировать дефекты пористости с точностью до 88% до обработки.  

Вопрос 2: Какой размер сетки рекомендуется для зон моделирования литья тонкостенных деталей?  
Ответ 2: Для зон моделирования литья тонкостенных деталей используется размер элемента сетки 0,8 мм.  

Вопрос 3: Насколько можно сократить частоту модификации формы за счёт моделирования?  
Ответ 3: Правильное моделирование может сократить частоту модификации формы до 58%.  

Вопрос 4: Какой предельный допустимый отклонение параметров требуется для настройки границ моделирования?  
Ответ 4: Параметры моделирования должны отличаться от реальных производственных параметров менее чем на ±5%.  

Вопрос 5: Сколько пробных запусков ещё необходимо провести, даже после завершения моделирования потока формы?A5: Остается от 1 до 3 пробных циклов физического моделирования для окончательной проверки параметров.  
Q6: Какие граничные условия характерны для моделирования литья с дифференциальным давлением?  
A6: Для моделирования дифференциального давления необходимы граничные условия вакуума и переключения давления.

Встроенные ключевые слова: Симуляция потока в формы, форма для гравитационного литья, форма для низкого давления, форма для литья с дифференциальным давлением, головка двигателя, поворотный рычаг мотоцикла, H-образный рычаг, передняя рама, дефект литья, литьё алюминиевого сплава