铸钢齿轮_工艺1分析报告

时间：2025-04-02

铸件充型凝固过程模拟分析报告

Simulation Report of Mold-filling and Solidification Processes

单位：材科七班

铸件：铸钢齿轮

材科七班

2014年6月4日

TEL/FAX: 027-87541922 http:// ngmn@http://

1 公司简介

华铸CAE/ InteCAST—中国铸造领域最著名的模拟分析系统。是华中科技大学（原华中理工大学）经20多年的研究与开发，并在长期的生产实践检验中不断改进、完善起来的一项软件系列产品。华铸CAE/ InteCAST铸造工艺分析软件集成系统是分析和优化铸件铸造工艺的重要工具，它以铸件充型过程、凝固过程数值模拟技术为核心对铸件进行铸造工艺分析。可以完成多种合金材质（包括铸钢、球铁、灰铁、铸造铝合金、铸造锌合金、铸造铜合金等）、多种铸造方法（砂型铸造、金属型铸造、压铸、低压铸造、铁模覆砂铸造等）下铸件的凝固分析、流动分析以及流动和传热耦合计算分析。实践应用证明，本系统在预测铸件缩孔缩松缺陷的倾向、改进和优化工艺，提高产品质量，降低废品率、减少浇冒口消耗，提高工艺出品率、缩短产品试制周期，降低生产成本、减少工艺设计对经验对人员的依赖，保持工艺设计水平稳定等诸多方面都有明显的效果。

目前华铸CAE集成化软件系统在国内市场占有率达80%左右，首钢、鞍钢、东风汽车公司、浙江大学、航天三院等近200家工矿企业、科研院校使用该系统，几年来为企业带来直接经济效益十所亿多元。《中央电视台》（星火科技98/7/11）、《全国CAD应用通报》都曾报道过该系统的应用情况。德国西门子公司指定该系统是中国出口到该公司铸件的首选模拟软件；丰田汽车公司（日本总部）采用该系统对近10个关键铸件的工艺进行模拟分析优化；新家坡（马来西亚）天鹅金工已购买该系统，华铸CAE是目前国内唯一走出国门的铸造模拟分析系统。

2 模拟分析内容

利用华铸CAE 8.0来进行铸件凝固模拟分析，首先要依据图纸和工艺方案进行三维实体造型，生成若干个STL格式文件，然后利用前处理模块的网格自动剖分功能对铸件、铸型等实体进行网格剖分，得到计算部分所需的离散模型。接着利用计算处理模块进行流动场与温度场的耦合计算，耦合计算后得到铸件铸型各部分的初始温度继续进行凝固过程的温度场计算。从这些计算中得到的流动场、温度场数据，再通过后处理功能将其可视化为各种可视的图形图象、曲线和过程动画，以揭示充型过程和凝固过程的行为细节，为工艺设计人员进行工艺决策和工艺优化提供可靠的定性定量的依据。

华铸CAE软件系统通过STL文件格式可以和UG(Unigraphics)、

PRO/E(Pro/Engineer)、AutoCAD、Solidworks 、SolidEdge等诸多三维造型平台接口。

2.1 三维实体造型及网格剖分

首先用三维造型软件绘出三维工艺图，然后用HZCAE 8.0软件系统前处理部分的网格剖分程序进行网格剖分。

网格剖分.bmp

2.2 流动场、温度场计算

设置好初始条件及边界条件进行充型过程和凝固过程的数值模拟。本次模拟先进行了充型过程的耦合计算，然后进行了凝固过程的模拟。

2.3 后处理阶段

经前两大模块处理后，获得大量的不同时刻的铸件流场、温场数据。应用后处理模块将这些基于时空四维空间的场量以三维彩色图形表现出来，并进一步合成为动画。

3 模拟分析结果

3.1 充型次序

显示液态金属动态充型过程，可模拟液相充填，速度分布。