基于ProCAST的铸造应力数值模拟探讨

利用ProCAST模拟铸造应力,如从浇注开始即进行模拟,当模拟计算进行至铸件凝固温度时计算终止;如从铸件凝固以后某一温度开始,并且假定铸型为空时进行模拟,可以得到铸件的铸造应力。

锌锭模热力行为数值模拟及失效分析

针对锌锭模在使用过程中内圆角部位因疲劳裂纹而失效的问题,利用有限元方法,模拟锌液浇注及其凝固过程中锌锭模的温度场和应力场,找到锌锭模上拉应力最大的3个点,此3点即为控制模具使用寿命的关键点。分析锌锭模的初始温度、锌液的浇注温度对关键点最大应力的影响,模拟锌锭模自身铸造应力和组织性能,得到模具断面铸造应力和抗拉强度分布。分析锌锭模裂纹产生的原因,提出锌锭模使用工艺。研究结果表明:热冲击和疲劳是锌锭模产生裂纹的主要原因,裂纹不一定位于应力最大部位,而是位于应力较大且组织性能较差的部位;在锌锭浇注过程中,当模具的温度较低时,应采用低温浇注。

浇注速度及浇口位置对大型铝锭模应力场的影响

利用有限元法,分析探讨了浇注速度和浇口位置对大型铝锭模应力场的影响。结果表明,随着浇注速度的提高,模具上的最大应力开始不断下降,但是当浇注速度达到一定程度后,模具上的最大应力几乎不再下降;当浇口位置偏离模具的中心时,模具上最大应力增大,浇注速度小时最大应力增幅较大,浇注速度大时最大应力增幅较小,并且最大应力点位置发生变化,由原来的模具上部短边外缘中点变为内圆角中点位置,当浇口位于一个圆角附近时,内圆角中点的最大应力增幅高达38%以上。因此,在实际生产过程中,应采用合理的浇注速度,并将浇口位置安放于模具的中心。