產品 | NOVACAST高級鑄造工藝仿真
2017-04-26 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
概述
NOVACAST鑄造仿真模擬系統采用了先進的CVM控制體積法計算機數值模擬技術,是專門為分析、評價和優化鑄造工藝方案而開發的軟件工具。借助該軟件系統,鑄造技術人員能夠在設計工藝方案時通過對現有方案下鑄件形成的過程做計算機模擬,以形象準確的可視化效果,通過計算機顯示鑄造過程溫度、充型速度、壓力和凝固時間變化,并對可能產生的缺陷提出預報。
通過對鑄件充型和凝固過程的模擬,可以形象準確的顯示在給定澆冒口系統下物理場的變化情況,夾渣和其他非金屬夾雜物可以引入金屬液流中并模擬其運動軌跡。通過優化澆冒口系統和出氣系統可以避免由于紊流情況引起的氧化物夾雜、冷隔、縮松、縮孔和氣孔等缺陷。先進的CVM網格處理計算方法可以采用更少的網格數量處理復雜、薄壁的鑄件產品,其網格計算速度可達普通有限元法及有限差分法的數倍,實現了快速、高精度的計算效能。NOVACAST操作簡單、功能齊全、模擬精度高、計算速度快,廣受客戶好評,在全球范圍內具有廣泛的客戶群體。

重力澆鑄工藝

壓鑄工藝
NOVACAST通過在計算機上模擬整個鑄造加工過程,幫助工程師和設計人員:
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評價鑄造工藝方案,預測鑄造缺陷;
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優化澆注系統,通過優化澆冒口系統和排氣系統可以避免鑄造缺陷;
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提高批量生產的產品品質和成品率;
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實現計算機“試模”,節省能源、降低成本;
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強化生產、設計、技術各部門間的連接;
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提升企業鑄造技術實力等。
功能特色
友好的圖形界面
NOVACAST專為鑄造企業進行鑄造工藝模擬而設計,WINDOWS風格,簡單易用,實現澆冒系統的組件管理,可隨時加入鑄件、冷卻加熱管道、澆道、冷鐵、套筒、型芯等并能自動生成澆冒系統的裝配模型。

高度模塊化、集成化的控制體積法模擬系統
NOVACAST是一個高度模塊化、集成化的有限差分模擬系統,它主要包括前處理器、求解器、后處理器三大模塊。前處理器完成澆注系統的幾何信息、材料信息、工藝參數的輸入,并建立邊界條件。求解器采用獨特的CVM控制體積法求解充型過程,求解速度快;CVM的高效算法可以采用較粗的網格尺寸獲得高的求解精度。后處理器是將模擬結果可視化,采用全圖形化界面,可輸出動畫、圖像、各場變量曲線、標識及場變量云圖、縮孔疏松缺陷等。更具有直觀的缺陷判別,如CT掃描、旋轉動畫、缺陷部位高亮顯示功能等。

方便、專業的鑄造幾何結構設計計算系統
Foundry CAD和Foundry Tech模塊具有專業快捷的澆鑄系統結構優化設計功能,通過Foundry CAD進行澆鑄結構的幾何建模,要比普通CAD軟件更快更方便。建立的幾何模塊可直接導入鑄造工藝分析系統進行計算。Foundry Tech具有澆流道、冒口、冒口頸、套筒、過濾網、熱模量、補縮量、補縮距離、重量等優化設計計算功能,能夠幫助用戶達到最佳設計效果。

鑄造系統結構優化設計建模
算法獨創,計算速度快,模擬精度高
采用先進獨特的CVM控制體積網格處理計算方法,結合傳統FDM差分法和FEM有限元法的優點,能夠快速劃分網格并準確離散模型邊界,使得模型網格處理精度極大地高于FDM法,劃分速度及方便性優于FEM法。CVM的離散方法能夠采用粗網格處理復雜及薄壁模型并能保證很高的計算精度,使得其計算速度為普通算法的5-10倍,大大提高了鑄造分析的效能。

傳統FDM網格處理 先進的CVM網格處理
依據合金相圖的材料數據庫
NOVACAST的材料庫具備熱流動物理特性、機械物理特性等內容,并依據合金相圖構架完備的鑄造材料性能,使得材料數據更加準確完善,其材料數據庫囊括數百種材料種類及數據,包括合金成分、密度變化、比熱、熱導熱容、粘度、傳熱系數、奧氏體及鐵素體等,所含材料類別。

功能全面的仿真體系
NOVACAST可模擬從金屬液澆注開始到產品最終成形的整個階段,從澆注、充型、凝固再到冷卻完畢,各個階段的成形現象及缺陷均可獲得直觀的結果。在鑄造系統結構設計方面,同樣具有專業的結構設計計算功能。

工藝參數及方案優化分析
NOVACAST全面的仿真模擬系統,可進行鑄造工藝及模具結構的優化,包括:
①澆鑄系統、排氣孔和溢流槽的位置及個數優化;
②冒口的位置及大小優化;
③冷鐵的布局優化;
④模具冷卻及加熱管道布局方案優化;
⑤鑄造工藝參數的優化,包括澆注溫度、壓力、活塞、速度等

澆冒系統設計方案優化
相關模塊
模塊1 Novasolid CV凝固分析模塊
鑄造凝固過程模擬模塊,主要用于分析求解各種鑄造工藝的凝固過程,預測凝固過程的多種缺陷,包括縮孔、疏松等。
模塊2 NovaFlow CV充型流動分析模塊
本模塊進行所有鑄造工藝的金屬液充型流動過程分析,計算澆鑄溫度場、夾雜、粘砂、冷隔、澆不足、卷氣、偏析等缺陷,并可將縮孔結果輸出。
模塊3 NovaStress CV鑄造應力分析模塊
本模塊為附加模塊,用于計算由凝固過程造成的鑄件鑄造應力結果,包括殘余應力分布、鑄件收縮變形、冷裂、熱裂及應力輸出等。
模塊4 NovaMethod-Foundry CAD鑄造系統CAD專業建模模塊
本模塊可單獨使用或作為附加模塊使用,用于建立、編輯澆冒系統、鑄件等CAD模型,具有與多種主流CAD軟件的幾何模型接口,并能實現模型修改、快速建立澆流道及冒口模型等功能。
模塊5 Foundry Tech 澆注及補縮系統設計計算模塊
用于澆流道系統、冒口、過濾網、套筒、補縮距離等結構優化設計計算的模塊,適用于各種鑄造工藝。
模塊組合包1 NovaFlow&Solid CV充型及凝固分析組合包
用于計算鑄造充型及凝固過程的組合包,適用于各種鑄造工藝。
模塊組合包2 NovaFlow&Solid&Stress CV充型、凝固及應力分析組合包
用于計算鑄造充型、凝固過程及應力結果的分析組合包,適用于各種鑄造工藝。
模塊組合包3 NovaFlow&Solid&Stress CV+NovaMethod充型、凝固及應力分析+CAD建模組合包
用于計算鑄造充型、凝固過程及應力結果
典型應用
砂鑄工藝模擬

充型流動流場及溫度場分析

砂鑄凝固縮孔位置預測
傾轉鑄造工藝模擬


充型過程分析
壓鑄工藝模擬

壓鑄流動過程模擬

流動溫度場云圖
精密熔模鑄造工藝模擬

精密鑄造流動模擬

精密鑄造縮孔位置預測
低壓鑄造工藝


鋁輪轂低壓鑄造
離心鑄造工藝

臥式離心鑄造

立式離心鑄造
鑄造應力及變形模擬

鑄造變形及殘余應力云圖

鑄造裂紋位置預測
工藝方案優化


兩種澆冒系統設計方案


兩種方案的縮孔位置預測

成本節約
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