تطبيقات الصب باستخدام تقنية محاكاة تدفق القالب CAE (تقنية محاكاة السوائل)

في الوقت الحاضر، مع تطور برامج الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي ودقة برامج المحاكاة والتحليل والمصداقية، أصبح برنامج تحليل تدفق القالب في صناعة الصب أكثر شيوعًا. تستخدم تقنية محاكاة cae على نطاق واسع في تطوير قوالب الصب وإنتاج المنتجات. اليوم، سوف أعرض البرامج المستخدمة على نطاق واسع في صناعة البرمجيات ماغما، flow3d، procast، anycasting، الصين الصب CAE، والآخر هو novcast، jscast. المزيد من المحاكاة المهنية لينة أو: anysys، نجم ccm انتظر البرنامج، هذا النوع من البرامج أكثر تعقيدًا، بشكل أساسي لمحاكاة السيارات والطائرات والسفن.

الأساس المنطقي

تستند الهندسة بمساعدة الحاسوب (CAE) على المبادئ الأساسية لميكانيكا الموائع وتحاكي حالة سريان المائع من خلال حل معادلات حركة المائع بالطرق العددية. تتضمن هذه المعادلات عادةً معادلات حفظ الكتلة وحفظ كمية الحركة وحفظ الطاقة. ومن خلال حل هذه المعادلات، يمكن الحصول على توزيع المعلمات مثل السرعة والضغط ودرجة حرارة المائع في ظل ظروف محددة.

محاكاة الصب برنامج محاكاة الصب CAE السائد

تكنولوجيا محاكاة تدفق القوالب CAE هي تقنية محاكاة للسوائل تعتمد على تكنولوجيا الكمبيوتر، والتي تستخدم نماذج وخوارزميات رياضية لمحاكاة وتحليل تدفق السوائل. في مجال الصب، يمكن لتقنية محاكاة تدفق القوالب CAE محاكاة عملية الشحن والتصلب للسوائل المعدنية في القوالب، بما في ذلك معدل التدفق وتوزيع الضغط وتغيرات مجال درجة الحرارة وما إلى ذلك، لمساعدة المهندسين على فهم عملية الصب والتحكم فيها بشكل أفضل.

ماغماسوفت

برنامج MAGMASOFT هو برنامج محاكاة للمحاكاة cae تم افتتاحه من قبل شركة ألمانية متخصصة في صناعة المسابك. يمكن أن يكون البرنامجالصبمحاكاة شاملة وتحليل شامل لملء القالب والتصلب والتبريد والمعالجة الحرارية والإجهاد والإجهاد. تجعل تقنية المحاكاة الخاصة بالبرنامج عملية الصب المعقدة رقمية ومرئية، مما يسهل ملاحظتها وفهمها من قبل المؤسسين. وفي الوقت نفسه، تكون سرعة الحساب أسرع، تقريبًا يوم عمل. لا توجد مشكلة في مواجهة الأجزاء رقيقة الجدران (FLOW3D على المنتجات رقيقة الجدران صداع)، نتائج الانكماش الحراري للبرنامج دقيقة، ولكن تدفق البرنامج ليس جيدًا مثل تدفق3d وبروكاست.

فلو3د

تم تطوير FLOW3D في الولايات المتحدة ويستخدم على نطاق واسع. إنه برنامج للأغراض العامة يستخدم على نطاق واسع في صناعة الطيران، وصب المعادن، والطلاء، والمنتجات الاستهلاكية، ورؤوس نفث الحبر الدقيقة، والشحن، وMEMS، والهيدروليكا، وما إلى ذلك. يستخدم FLOW3D في صب القوالب بدقة عالية جدًا، مع إعدادات معلمات معقولة، ويمكن أن تصل دقة التدفق إلى أكثر من 90%. تكنولوجيا تتبع السطح الحر (VOF) الفريدة، مما يجعل النتائج أكثر واقعية وأكثر شبهاً بعملية الصب بالقالب. FLOW3D سهل التشغيل، مع عدد قليل من الواجهات والإجراءات، وهي ميزة جيدة. العيب الوحيد هو أن وقت الحساب سيكون أطول، وعادةً ما يستغرق من يوم إلى ثلاثة أيام. إذا كان المنتج كبيرًا جدًا (500 مم*400 مم*300 مم)، سيستغرق الحساب أربعة أيام تقريبًا. كما أن متطلبات معالجة الشبكة أعلى أيضًا. بالمقارنة مع برنامج Anycasting الكوري، يشعر الجميع أن تجسيد التدفق أكثر تشابهًا. ولكن دقة التفاصيل أعلى بكثير من برنامج Anycasting.

برو كاست

برنامج محاكاة عملية الصب الذي طورته الشركة الأمريكية Procast Software UES (نظام UNIVERSALENERGY SYSTEM). يوجد الكثير من الوحدات وهو سريع، ولكن التشبيك معادٍ للبشر بعض الشيء، والمعلمات أكثر شمولاً، ويتطلب الكثير من الأشخاص لإدخالها. بالمقارنة مع برامج محاكاة وتحليل الصب CAE الأخرى، فإن قيادة ناقل الحركة اليدوي أكثر تلقائية. فيما يتعلق بالتدفق والانكماش الحراري، فإن نتائج محاكاة البرنامج دقيقة نسبيًا، ويمكن تحقيق إعدادات المعلمات بما يتماشى مع الواقع عندما تكون دقة 90% أو أكثر. أعلى من ذلك.

أي بث

Anycasting هو جيل جديد من نظام برمجيات محاكاة الصب المتقدم القائم على منصة تشغيل Windows، تم تطويره خصيصًا لمختلف أنظمة محاكاة عمليات الصب. بعد سنوات من الترقيات المتكررة، يحتوي البرنامج على محلل تدفق حقيقي قوي وتقنية معالجة ثلاثية الأبعاد يمكنها محاكاة مجموعة متنوعة من عمليات الصب، بما في ذلك صب القوالب,الصب بالضغط المنخفضيوفر للمستخدمين نتائج تحليل محاكاة فعالة ودقيقة وواقعية لمحاكاة الصب، مثل الصب بالرمل.

هواجي CAE

"هواكاستينغ CAE" هو نظام برمجيات متكامل، يقع في جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا، بعد أكثر من 30 عاماً من البحث والتطوير، ويتم تحسينه وإتقانه باستمرار في ممارسة الإنتاج على المدى الطويل. وباعتبار تقنية المحاكاة العددية لعملية شحن الصب والتصلب هي الأساس، فإنه يقوم بتحليل العملية والتنبؤ بجودة عملية صب القوالب، ويساعد الفنيين على إكمال عملية تحسين عملية الصب. يقوم البرنامج بمحاكاة عملية الشحن والتصلب للمسبوكات على الكمبيوتر، ويتنبأ بالعيوب التي قد تحدث في عملية الصب، مثل لف الهواء، وانحباس الخبث، وتدفق الرمال، والسكب السفلي، والفصل البارد، والانكماش، والانكماش، والانكماش، والتحلل.

تطبيقات المسبك

محاكاة عمليات الصب وتحسينها

1. محاكاة عملية التعبئة:
   • يمكن لتقنية محاكاة السوائل CAE محاكاة عملية ملء تدفق السائل المعدني في القالب بدقة، بما في ذلك سرعة واتجاه وشكل الجبهة الأمامية.
   • من خلال المحاكاة، من الممكن التنبؤ بالعيوب المحتملة مثل لفات الهواء، والفصل البارد، والسكب السفلي، وما إلى ذلك التي قد تحدث أثناء عملية التعبئة. تحسين أوجه القصور
2. محاكاة عملية التصلب:
   • يمكن لتقنية CAE محاكاة عملية التصلب للسوائل المعدنية، بما في ذلك تباين مجال درجة الحرارة، وتوزيع وقت التصلب، وتسلسل التصلب.
   • من خلال المحاكاة، يمكن التنبؤ بعيوب التصلب مثل ثقوب الانكماش والتحلل الانكماشي وتحسينها، ويمكن تغيير تسلسل التصلب لتحسين جودة المسبوكات.

تصميم عملية الصب

1. الناهضون وتصميم الحديد البارد:
   • تُستخدم تقنية محاكاة الموائع CAE للمساعدة في تصميم موقع وحجم وشكل الرافعات والمكاوي الباردة لضمان انكماش المسبوكات وتبريدها بشكل مناسب أثناء التصلب.
   • من خلال المحاكاة، يمكن تحسين تصميم الرافعات والمكاوي الباردة لتقليل عيوب الصب وتحسين إنتاجية الصب.
2. تصميم نظام الصب:
   • يمكن لتقنية CAE محاكاة تدفق نظام الصب، بما في ذلك توزيع السائل المعدني وتدفقه وانسيابه.
   • من خلال المحاكاة، يمكن تحسين تصميم نظام الصب لضمان تدفق المعدن السائل في القالب بشكل منتظم وسلس، وتجنب المشاكل مثل الصب الناقص أو الصب الزائد.

التنبؤ بعيوب الصب والوقاية منها

1. التنبؤ بالعيوب:
   • يمكن لتقنية محاكاة الموائع CAE التنبؤ بالحالات المختلفة التي قد تحدث أثناء عملية تصلب المسبوكاتمعيبمثل المسامية، والشوائب، والشقوق، وما إلى ذلك.
   • من خلال التنبؤ، يمكنك اتخاذ تدابير مسبقة لمنع وتقليل معدل الخردة.
2. تحليل العيوب:
   • يمكن لتقنية CAE تحليل عيوب الصب الموجودة بالتفصيل وتحديد أسباب العيوب وتأثيراتها.
   • يمكن أن يوجه التحليل التحسين اللاحق للعملية ومراقبة الجودة لتحسين الجودة الشاملة للمسبوكات.

التحسين الأمثل لمعايير معدات الصب

1. تحسين تصميم القالب:
   • يمكن نمذجة التغيرات في مجال درجة الحرارة والإجهاد أثناء عملية الصب باستخدام تقنيات محاكاة السوائل CAE.
   • من خلال المحاكاة، من الممكن تحسين تصميم القالب وتحسين عمره التشغيلي وأدائه.
2. التحسين الأمثل لمعلمات عملية الصب:
   • يمكن لتقنية CAE محاكاة تأثير معلمات عملية الصب المختلفة على جودة المسبوكات، مثل درجة حرارة الصب وسرعة الصب ودرجة حرارة التسخين المسبق للقالب.
   • من خلال المحاكاة، يمكن تحسين معلمات العملية هذه لتحسين جودة وإنتاجية المسبوكات.

محاكاة البنية المجهرية للصب

1. التنبؤ بالبنية المجهرية:
   • أثناء عملية الصب، يمكن لتقنيات محاكاة السوائل CAE محاكاة تكوين وتطور البنى المجهرية ونمو الحبيبات وتحولات الطور وما إلى ذلك.
   • من خلال المحاكاة، يمكن التنبؤ بالبنية المجهرية وخصائص المسبوكات، مما يوفر أساسًا للمعالجة الحرارية اللاحقة وتحسين الأداء.
2. محاكاة المعالجة الحرارية:
   • يمكن لتقنية CAE أيضًا محاكاة التغيرات في البنية المجهرية في المسبوكات الأوستنيتيّة والحديدية والحديدية أثناء المعالجة الحرارية.
   • يمكن تحسين عملية المعالجة الحرارية لتحسين أداء واستقرار المسبوكات.