| cc2008 |
2009-03-02 16:21 |
淺析鑄造工藝中CAD的應(yīng)用
鑄造生產(chǎn)是一種材料通過“固態(tài)-液態(tài)-固態(tài)”的轉(zhuǎn)變，一次性成型來完成產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝過程。鑄造工藝設(shè)計是鑄造生產(chǎn)的核心技術(shù)環(huán)節(jié)。材料這種通過物理狀態(tài)的改變而成型的特殊性給鑄造工藝設(shè)計帶來了極大的困難，導(dǎo)致鑄造工藝設(shè)計存在從設(shè)計到生產(chǎn)的周期長、修改次數(shù)多、設(shè)計缺少科學性等諸多問題。而計算機的迅速發(fā)展使得解決這些長期阻礙鑄造生產(chǎn)發(fā)展的問題成為現(xiàn)實。 3Z}KRsp3
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1鑄造工藝CAD :?)q"hE
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隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機在鑄造中的應(yīng)用越來越廣泛。60年代初，丹麥的Forsund把Dusinberre等人在工程應(yīng)用中提出的有限差分近似法第一次用于鑄造凝固過程的傳熱計算，開始了鑄件凝固的過程模擬。此后，美國Michigan大學的Marrone等人以及日本的大中逸雄等相繼開始了凝固過程模擬，并取得了顯著的進步。在第50屆國際鑄造年會舉辦的“凝固過程計算機模擬”專題討論會上，深入討論了鑄件凝固過程數(shù)值模擬在研究微觀組織結(jié)構(gòu)和鑄件性能等方面的應(yīng)用，總結(jié)了凝固過程模擬所依據(jù)的一系列關(guān)系式，并設(shè)想利用這些關(guān)系式將幾何模數(shù)、凝固參數(shù)、合金性能及微觀組織參數(shù)等有機地聯(lián)系起來，并提出了鑄造工藝CAD的概念。我國從1978年開始開展鑄件凝固數(shù)值模擬研究，十多年來的研究已形成了我國凝固模擬技術(shù)研究的特色。 ,jy9\n*<t9
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鑄件凝固數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展至今可分為3個階段：①基礎(chǔ)研究階段，著重于計算模擬;②預(yù)測研究階段，對擬定好的工藝方案進行檢查，以預(yù)測質(zhì)量，并通過模擬澆注來修改方案;③優(yōu)化工藝設(shè)計，包括計算模擬、幾何模擬及數(shù)據(jù)庫，并使之有機結(jié)合起來。有時把這3個階段綜合稱為鑄造工藝CAD，有時又特指為第三階段。目前就國外而言，鑄造工藝CAD正處在第三階段。因此，在實際研究中鑄造工藝CAD應(yīng)包括4個部分，即：凝固過程數(shù)值模擬(熱場模擬)、充型過程數(shù)值模擬(流場模擬)、熱應(yīng)力及殘余熱應(yīng)力數(shù)值模擬(力場模擬)和微觀模擬(組織模擬)。 h~Z:YY)4
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