可靠決策:有色金屬鑄造中的模擬
鑄造是一種涉及很多關鍵變量的復雜生產過程。必須同時考慮多個方面,以便最終你能交付高附加值的產品。從設計到生產,工藝步驟和參數需要被系統性優化和驗證,以最大限度降低生產風險。
要采用經濟性生產工藝生產質量一致的金屬型或輕金屬砂型鑄件,鑄造工程師必須利用其專業知識優化鑄造工藝:必須避免微孔和縮松空腔,必須可靠預測局部顯微結構的形成和量化確定鑄態和熱處理后鑄件的機械性能。鑄造工藝模擬就是對這些挑戰的回答和實現輕金屬全部潛力的秘訣。
MAGMA 5中的工藝流程圖:有色金屬鑄件的范例
在有色金屬鑄造中,根據一般理解,優化涉及到:
- 逼真和詳細描繪所有工藝步驟
- 更快和更健全的內澆口、橫澆道尺寸、以及出氣孔、冒口和、冷鐵和其他補縮補貼布置方案
- 優化充型過程以提供受控流動
- 通過避免由于未澆滿、卷入熔渣和廢料、氣孔和縮松產生的鑄造缺陷而降低質量相關費用
- 通過評估冶煉處理和熔化成分對鑄件質量的影響而降低生產風險
- 通過優化冷卻回路來減少周期時間
- 通過評估涉及模具壽命的模具設計來降低模具成本
- 通過修改澆口、冒口和工藝布置促使啟動成本最小化
- 通過調整冷卻條件、淬火、澆口和冒口切割和熱處理防止成本增加
結構和性能的預測
MAGMA5, MAGMAlpdc, MAGMApermanent mold和其他具體任務模塊提供采用合理和可靠方式模擬有色金屬鑄造過程的廣泛可能性。其中包括如下:
- 在模擬中綜合性工藝描繪低壓鑄造、金屬型鑄造、離心鑄造和翻轉型工藝
- 通過澆包和自動化澆注爐充型和澆注
- 考慮低壓鑄造中的充型和凝固過程中的壓力條件
- 考慮金屬液表面張力和流動性以及排氣
- 計算通過泥芯的空氣流動以及考慮砂型和金屬型中的排氣
- 評估多孔性、氧化物和夾渣
- 在模擬中采用加熱和冷卻系統的時間或溫度控制規定、鑄型敞口和淬火進行原地工藝控制
- 考慮實際熔化成分、熔煉處理、晶粒細化和含氫量及其它們對鑄件質量的影響
- 預測局部顯微結構和機械性能
- 裂紋預測、在凝固、落砂時、清除澆冒口后以及在后續冷卻和機加工過程中鑄件的應力和變形
- 預測在淬火和熱處理期間鑄件變形和應力
- 考慮鑄型應力(包括鑄型壽命評估)
鑄鋁件機械性能的定量預測