1、Procast重力鑄造工藝Procast模擬過程基本思路：讀入模型生成面網格生成三維體網格設置鑄造過程的基本條件物理條件：材料，速度，壓力，重力等熱學條件：溫度，界面熱交換系數，冷卻等進行溶液填充、凝固、應力應變計算模擬結果分析眾所周知，鑄造生產的實質就是直接將液態金屬澆入鑄型中凝固和冷卻，進 而得到鑄件。液態金屬的充型過程是鑄件形成的第一個階段。許多鑄造缺陷（如 卷氣、夾渣、澆不足、冷隔及砂眼等）都是在充型不利的情況下產生的。因此了 解并控制充型過程是獲得優質鑄件的重要條件。但是，由于充型過程非常復雜， 長期以來人們對充型過程的把握和控制主要是建立在大量試驗基礎上的經驗準 則。隨著計算機技術

2、的發展，鑄件充型凝固過程數值模擬受到了國內外研究工作 者的廣泛重視，從80年代開始，在此領域進行了大量的研究，在數學模型的建 立、算法的實現、計算效率的提高以及工程實用化方面均取得了重大突破。在近年來用計算機程序模擬液態金屬流動和熱傳導現象的各種商品化軟件 中，有限元軟件ProCAST是一成功范例，它采用有限元方法實現對鑄件充型過程、 溫度場、應力場及缺陷的計算和預測，為工藝設計人員提供了生產高質量鑄件的 理論指導。在計算機模擬軟件對鑄件凝固過程的數值計算中，溫度場和固相率場 的計算為后續的缺陷預測奠定了基礎。通過對不同材料的熱物理性能進行實測可 以保證采用ProCAST軟件模擬和預測鑄件凝固

3、過程和宏觀縮孔缺陷時可靠性。1.讀入模型先用UG設計好三維模型，即在UG中導出為Parasolid,然后再以x-t格式導入Procast，三維模型如下：內圓直徑80mm，深100mm，外矩形110mm，高115mm。鑄型鑄件實體2.生成網格進入Procast2008.0中MeshCAST進行網格劃分。鑄件設計的網格長度可以小 些，鑄型可以大些。可以檢查網格劃分是否有問題，沒有問題就可以進行下 一步操作了。劃分后的體網格如下：3.進入PreCAST進行參數設置具體設置過程為 Materials-Interface-Boundary Condition-Process-InitialConditi

4、on-Run Parameters。具體設計過程數據可查看程序設計的文件。is誠虹土盹站： TOC o 1-5 h z Number of Materials;2Total number or Nodes:22007Tctat number of Elements:109234Hex Elements:0Wedge Etemfirrts:0Tetrahedral Elements:109234X-dirnensIcn: -2.16535 to 2.16535 inches Y-dimension: -2.1G&3S to 2.1653& inches Z-demersion: 0.00000

5、tc 452756 inchesModel Size:Length-4.33071 inHeight -4.33071 inDepth =4.52756 inMaterials，本模擬過程采用的材料如下:AsignQuitTypeEmptyNo伯萬用冉95一5-4 5t?A3TINp.Yesr-Interface，具體的界面關系如下:ViewApplyQuitAddDeleteAssignMaterial PairTypeDB Entry1弛葺：i DOING頃 1RaadAdd-s0咿DelTypeKe/iwrdUser12346Standard standard Standard Stan

6、dard Standard|-| h hh hD 2D 1DD 5DD 1DDDESIESIEGIESIESI6Stan tad2D3D頃 17Standardh=5000FSIBoundary Condition，界面條件Add-DeieteAssignStoreQuitLinkBC-Type Area (sq.in) DB Entry人HeatrTemoerature15.940.49*1 *Velocityp.5211HatAir_coohngESI2:HeatWats r_c oo lingESIgHeatAdiabaticESI4TemperatureT20ESI5Temperatu

7、reT-700ESI6TemperatureT=1350ESI1Velocityv(O.O.O)-ESI&Velocityv(0,OrDESIgInlet70 0-1 kgJsESI10InletT=1360-kg/sESIIF V I 7卜I y YY U I U77W1.0_bar10_bar modelESIESIAdmin 度PressurePressureVelocityProcess，加載為重力鑄造|o.ooooooeoooY |n DDQOOOB4-QOPmfsec*2jL |m SDOOOOE4-OODInitial Condition，初始溫度設置Materials Temp

8、erature# 1 Sieel_Law_C arbor250.00# 2AI_AI95.5-Cu4.5700.00Run Parameters如無特殊要求，可以設置為默認的狀態。4.進行模擬計算過程參數設置完整后即可進行Procast模擬計算了。Status可以查看計算過程。ISuxber:600Tixe:396. 820679 如,cst&p:1. OOOOCO secCPU tixe:11 m.in 41 sec11 min 48 sec5.結果分析可在ViewCAST中查看結果并進行分析。澆注的整體過程，選取澆注的初始階段和終了階段。澆注初始階段鑄件澆注過程，分別選取了 0, 160,

9、 600階段。ProCAST鑄件澆注STEP=0階段PrsCAST鑄件澆注STEP=160階段鑄件澆注STEP=600階段其它結果分析溫度與時間的關系如下:用Origin畫出的溫度與時間的關系如下，選取的是特定的步驟定點，時間與溫度的關系。EnuTAepmnME應力與時間的關系如下:FttjCAST Pwsur-e rjiwne Rewjlts3Z3Q.D14 S3 0-316.012KI.DTim*用Origin畫出的應力與時間的關系如下，選取的是特定的步驟定點，時間與應 力的關系。500 -400 rnnMEnusotHD300 -200 -100 -0-I1I1I1I1I0100200300400TIME/SI戲FI茂7I 54t-1.1251.1 D4J33DSE3 44205210 00|FnpcAST VelacNy vs Tlmt用Origin畫出的速度與時間的關系如下，選取的是特定的步驟定點，時間與速 度的關系。通過對數值模擬在金屬塑性加工中的應用這門課的學習，了解到了幾種 用于金屬塑性加工中的模擬軟件，以上