华铸CAE消失模铸造模拟软件的开发与应用.pdf

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1、2016年第2期铸造设备与工艺兰Q!鱼生兰旦!Q堕盟旦垦!垦Q旦!里丛垦盟!垒堕旦堡堡坚堕Q坠Q鱼!垒P!：兰Q!鱼堂兰·应用研究·doi：10．16666／j．enki．issnl004-6178．2016．02．012华铸CAE消失模铸造模拟软件的开发与应用周建新，殷亚军，沈旭。廖敦明，陈涛(华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，湖北武汉430074)摘要：本文针对消失模铸造特点，在分析已有界面推移模型的基础上，综合考虑金属流动时受到模样分解产生气体压力的阻碍作用，建立了将气隙压力作为流动前沿的边界条件进行计算的

2、界面推移模型，并利用相应的数值求解方法，模拟消失模充型凝固过程。为验证模型的有效性，本文引入基本计算模型的模拟，并与砂型模拟结果的对比分析。同时，通过系统集成以及引入消失模特有的参数设置功能，开发了华铸CAE消失模铸造模拟软件。本文给出了消失模铸造CAE软件在铸铁合金上的应用实例。应用表明，该软件能够有效地预测铸件可能产生的卷气夹渣、孔松缺陷、裂纹和变形等，并且能够根据预测结果快速有效地提供优化的工艺方案，直接指导实际生产。关键词：铸造CAE技术；消失模铸造；华铸CAE中图分类号：TG245。P319文献标志码：A文章编号：

3、1674—6694(2016)02—0037—05DevelopmentandApplicationofInteCASTLost-FoamCastingSimulationSoftwareZHOUJian-xin，YINYa--yun，SHENXu，LIAODun-ming，CHENTao(StateKeyLaboratoryofMaterialsProcessingandDie＆MouldTechnology。HuazhongUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430074

4、，China)Abstract：AccordingtocharacteristicsofLostFoamCasting(LFC)processandconsideringthegaspressureimpedimenttothemetalflowcausedbypatterndecomposition，interfacemovingmodelisestablishedandthegappressureisasboundarycondationofmeltflowfront．Correspondingnumericalsolu

5、tionmethodisappliedtosimulatefillingandsolidificationprocessofI_YC．Toverifythevalidityofthemodel，computingofbasictestmodelisintroducedandcomparesthesimulationresultsbetweenLFCandgeneralgravitysandcasting．Byintegratingthespecificprocessparametersettingandcorrespondi

6、ngfunctionalsysteminterfaceforLFC，InteCAST-LostFoamsimulationsoftwareisdeveloped．ThepracticalcastingdesignofgreyironinLFCisgiven．Theapplicationshowsthattheproposedmodelscouldeffectivelypredictthepossibledefect，andprovideusefulguidancefordesignertooptimizecastingpro

7、cesssolutionstodirectlyimprovetheactualproduction．Keywords：simulationtechnology，lostfoamcasting，InteCAST消失模铸造技术是一种近无余量、精确成形的新技术，被誉为一种极具发展前景的新技术。该铸造技术有别于一般的空腔砂型铸造，其特点是在负压的作用下，泡沫模型在密闭的沙箱内紧实的干砂中成型；液态金属引入模型后，泡沫模在铁水前沿的热作用下逐步热解、液化或气化并经由负压系统排出，液态金属取代泡沫模原有的空腔凝固而形成铸件。由于浇注、凝

8、固过程中泡沫模的热解、液化、气化以及负压和干砂的作用，使得其充型过程和充收稿日期：2015—12—29作者简介：周建新(1975一)，男，教授，博士生导师，华铸软件中心主任，研究方向：铸造CAE技术及铸造企业数字化管理技术。基金项目：国家数控重大专项(2012ZX04012一Ol1)；材料