砂型铸造magma分析模拟,铸件缩松分析优化

业务内容:

铸铁铸钢铸铝,正版magma分析模拟,铸造缺陷优化、铸造方案开发


MAGMA分析模拟应用价值:

1.MAGMA分析模拟能够提前预测缩松/缩孔可能发生的位置,优化浇冒口及产品设计方案,提高铸件良品率。正版magma soft分析模拟结果精准可靠,最新求解算法、最新材料库属性、全面结果输出。

2.大大降低成本、缩短开发周期。通过magma分析模拟验证浇冒系统的合理性,以及产品结构设计合理性。数值化制造技术指导制造的时代势不可挡。

3.大大降低气孔、缩孔、冷隔、开裂等砂型铸造成型缺陷,为您提升铸件的品质,降低制造成本,数值化制造技术magma模拟分析提升您企业的市场竞争力。


magma分析模拟砂型铸造铸件应力分析(图1)magma分析模拟砂型铸造铸件应力分析(图2)

铸造缩松缺陷优化案例(预测及优化缩松):

零件背景(铸铁制动卡钳):

  该铸件是一种球墨铸铁制动卡钳,采用砂型铸造工艺,由上海圣德曼铸造有限公司(SSF)开发和生产。上海圣德曼铸造有限公司(SSF)是华域汽车系统(控股)有限公司的子公司,公司位于上海安亭国际汽车城。公司为汽车行业制造GJL、GJS和CGI铸件,年产量160,000吨,营业额19亿欧元。主要在3条DISAMATIC  ®生产线和1条HWS生产线完成生产。公司还具有专门的测试铸造厂和壳体成型厂。SSF的客户包括全球的汽车OEM。


1.原方案-铸件缩松缺陷:

  最初凭借经验设计浇铸方案,铸件缩松严重,铸件中发现有大量的缩松,报废率曾经达到5.5%以上,由于此铸件产量非常大,所以,这个问题就变的至关重要。该客户决定采用先进的科学工具,magma模拟分析来找出该缺陷的深层原因,进而优化设计方案,最大限度去除缩松。

magma分析模拟结果(原始浇铸方案):

原方案magma分析模拟铸铁件

原始状态模具的magma分析模拟结果显示,在冒口颈部区域存在缩孔的趋势,与实际试样结果一致。


优化方案-铸件缩松改善措施:

  着手优化了浇注系统和流道设计,优化了浇冒口参数,以及铸件排布形式,这样更有利于铸件凝固过程材料补充。

设计方案对比

原版铸件布局(左侧)   优化版铸件布局(右侧)


magma分析模拟结果(优化浇铸方案):

magma分析模拟结果对比

由magma模拟分析结果显示,浇口边缘缩松情况得到明显消除,


2.轮毂铸件缩松缺陷优化(优化浇冒口参数):

问题:原始设计方案,产品红色处凝固过完,浇口凝固过早,所以,冒口是失效的,这将导致产品区域局部缩松。无法获得合格铸件,


铸铁缩松结果对比

左侧:原始设计方案      右侧:优化浇口冒口方案

措施:通过浇口参数调整,浇口与冒口凝固时间同步,这就有效保障了金属溶液补缩。实物图可见,缩松问题得以解决。


3.大型复杂铸件方案开发一次浇铸成功:

  最初考虑机加工及材料成本等因素,主观上不想在箭头处放置冒口,经验又无法确定是否会导致缩松,此大型复杂铸件砂型型壳采用3D打印技术制造,试模以后再增加冒口将是件困难的事,重新打印一个造价成本较高,因此在开发过程中结合MAGMA分析模拟的需求则将成为实现“一次铸造成功”目标的关键环节。

  工程师针对此问题,将初始方案做了magma分析模拟,左下图凝固结果表明,在凝固期间有大面积孤立的钢水,右下图缩松结果显示,铸件缩孔风险很高,

初始设计方案模拟结果

优化方案:

  在对设计进行审查之后,确定在缩松筋条区域上方添加冒口很有必要性,且再次做了magma分析模拟验证,左下图显示,冒口晚于产品凝固,能够进行有效补缩,右下图缩松结果可见,明显降低了缩孔的风险。

改进方案模拟结果

基于以上magma软件分析模拟结果,有了可靠的理论分析数据支撑,这让大家能够放心的打印砂型型壳。下图为3D打印砂芯与模具部分零件。

3D打印砂芯

试样结果对比:

铸件试样

  浇铸试样的歧管样件机加工去除冒口以后经检验没有缩孔,这与MAGMASOFT分析模拟预测的完全一样。由于大型复杂铸件的生产量小,采用3D打印砂模的工艺方案最为适合,同时造价成本也较高,如果反复重新设计与3D打印新的砂型型壳,将耗费大量成本与时间,因此在开发过程中结合MAGMASOFT分析模拟的需求则将成为实现“一次铸造成功”目标的关键环节。


收费方式:

magma压铸模流分析流道模拟(图11)


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