基于ProCAST的圆环板铸造工艺仿真
摘要：本文针对QT400圆环板的砂型铸造工艺，利用铸造仿真模拟软件ProCAST对工件浇铸过程以及冷却过程进行分析。我们通过铸造仿真模拟软件ProCAST发现初步设计的工艺在铸件冷却过程中非常容易产生缩孔缩松等问题，并且针对这个问题进行了工艺上的优化和再次的仿真运算。经过再次的模拟运算优化到一种较为合理浇铸方案。通过使用ProCAST对圆环板浇铸方案的设计和优化，尽可能的减少缩孔缩松等问题，实现了浇铸工艺的一次性成功。
关键词：圆环板； ProCAST； 工艺优化
Simulation of circular plate casting process based on ProCAST
Abstract: in this paper, the casting process and cooling process of QT400 ring plate were analyzed by casting simulation software ProCAST. Through the casting simulation software ProCAST, we found that the initial design process is very easy to produce shrinkage and loosening in the casting cooling process, and the process optimization and simulation operation are carried out for this problem. After another simulation operation, a reasonable casting scheme is optimized. By using ProCAST to design and optimize the casting scheme of ring plate, reduce shrinkage and porosity as far as possible, and achieve one-time success of casting process.
Key words: circular plate; ProCAST; process optimization
1、绪论
1.1铸造仿真模拟软件ProCAST的简介
ProCAST是一款运用有限元方法模拟铸造凝固过程的仿真软件,它综合运用热力学、可视化技术等领域的先进方法,能精准地模拟铸件浇铸、凝固和冷却过程中的流场、温度场及应力场，并进行仿真模拟分析，进而预测铸件在生产过程中产生的各种缺陷，从而以此优化工艺设计方案和参数。
ProCAST具有几乎可以模拟任何合金的庞大材料数据库，以及几乎可以模拟任何铸造生产过中产生的问题的强大分析能力。
本文利用了ProCAST的6个模块,分别为项目管理模块、基本模块(传热分析模块)、网格生成模块、微观组织模块、应力分析模块、高级几何网格工具。该设计主要使用ProCAST自带的砂型铸造和重力铸造也就是浇铸。
1.2铸造仿真的目的和意义
铸造仿真模拟的目的是对铸件铸造过程中各个时间段“场”的逐渐变化进行数值计算，从而得到比较理想的控制铸件形成参数。
通过铸造仿真模拟软件ProCAST可以较为轻易的发现铸造过程中出现的各种问题，并在后期继续优化工艺设计方案，最终确定一种较为合理的浇铸方案，实现浇铸工艺方案的一次性浇铸成功，从而大大的节约节省铸造所使用的原材料、铸造时间、人工物力、资金等等，这对资源日益紧缺的现今具有重要意义。
目录
1、绪论 1
1.1 铸造仿真模拟软件ProCAST的简介 1
1.2铸造仿真的目的和意义 1
2、零件特征和结构分析 2
2.1零件特征与结构分析 2
2.2零件结构的优化 2
3、铸造工艺的设计 3
3.1浇注系统的设计以及浇注位置的选择 3
3.2浇注时间的计算、浇注温度的设定 4
3.3参数汇总 5
3.4仿真类型及参数 5
3.5初定工艺方案 6
4、 ProCAST软件的运用 6
4.1 网格剖分 7
4.2 虚拟铸型设置 7
4.3 条件设置 8
4.4 计算运行 15
4.5 计算结果分析 15
5 、铸造工艺优化 20
5.1工艺的一次优化 20
5.2工艺的二次优化 24
6、绘制图纸 29
6.1铸件图 29
6.2铸造工艺简图 29
6.3合箱图 29
7、 小结 30
参考文献 31
1、绪论
1.1铸造仿真模拟软件ProCAST的简介
ProCAST是一款运用有限元方法模拟铸造凝固过程的仿真软件,它综合运用热力学、可视化技术等领域的先进方法,能精准地模拟铸件浇铸、凝固和冷却过程中的流场、温度场及应力场，并进行仿真模拟分析，进而预测铸件在生产过程中产生的各种缺陷，从而以此优化工艺设计方案和参数。
ProCAST具有几乎可以模拟任何合金的庞大材料数据库，以及几乎可以模拟任何铸造生产过中产生的问题的强大分析能力。
本文利用了ProCAST的6个模块,分别为项目管理模块、基本模块(传热分析模块)、网格生成模块、微观组织模块、应力分析模块、高级几何网格工具。该设计主要使用ProCAST自带的砂型铸造和重力铸造也就是浇铸。
1.2铸造仿真的目的和意义
铸造仿真模拟的目的是对铸件铸造过程中各个时间段“场”的逐渐变化进行数值计算，从而得到比较理想的控制铸件形成参数。
通过铸造仿真模拟软件ProCAST可以较为轻易的发现铸造过程中出现的各种问题，并在后期继续优化工艺设计方案，最终确定一种较为合理的浇铸方案，实现浇铸工艺方案的一次性浇铸成功，从而大大的节约节省铸造所使用的原材料、铸造时间、人工物力、资金等等，这对资源日益紧缺的现今具有重要意义。
参考文献
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