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1、第五章、FLOW-3D 鑄造傾斜鑄造FLOW-3D v9.2 目錄1.甚麼是傾斜鑄造2.傾斜鑄造與充填/固化模擬的設定3. Non-Inertial Reference Frame4.執(zhí)行第五組分析 5.1、Tilt Casting 傾斜鑄造大部分的鑄造制程中,模具是固定不動的;重力方向為固定方向,流體的流動僅受到模穴造型、出使勁入模穴之速度/壓力,以及流體/模具溫度的影響。如果在鑄造過程或者是固化過程中會以模具旋轉的方式,使流體因為重力方向的改變而造成不同的流動/固化狀況,這種制程通稱為 Tilt Casting。 Tilt Casting 大部分應用於充填階段,但是也可能應用於固化階段(模
2、穴填滿金屬後再進行模具的旋轉)。不論是哪一種制程,FLOW-3D 都可以進行模擬設定。 5.2、傾斜鑄造與充填/固化模擬的設定由於 Tilt Casting 與一般鑄造制程的不同僅在於重力方向的改變。對於 FLOW-3D 的設定上而言,僅需要加上一種物理量的變更即可完成相關的設定。在 FLOW-3D 的設定中,Non-inertial reference frame 的設定可達到相關的要求設定。 5.3、Non-inertial reference frame FLOW-3D 程式中有兩種方式可以模擬流體在模穴內的運動,GMO( the general moving object )設定以及
3、non-inertial frame method 兩種方法。前者的模穴圖檔會在網格中運動,占用的網格數量較大;而後者純粹是以座標轉換的方式進行計算(模穴不會在網格內發(fā)生運動,但是模穴所承受的速度/加速度可以進行不同的設定),因此占用的網格數量較少。 Non-inertial reference frame 可支援各種速度/加速度/角速度/角加速度隨時間(或者是固定值)的設定,使用者可利用此功能設定重力方向的改變。 功能說明 Tilt Casting 僅會使用此處的設定指定旋轉中心,輸入旋轉中心的座標初始重力場的方向旋轉過程中重力方向與模穴的旋轉方向可以設定成不同的方向,程式會自動計算兩種力量
4、對於流體的影響。 Tabular input插入下一筆插入前一筆刪除旋轉角速度/角加速度設定設定檔會另存檔名為 movin.*,檔案必須與 prepin.* 放在同一個路徑下。 movin的副檔名必須與 prepin的副檔名完全相同。 旋轉方式大部分的傾斜鑄造會如同下圖所示: Step1:模具先傾斜放置,此時初始速度為零 模穴內為空氣(流體未進入)旋轉方向旋轉角 Step2:模具轉正後會立刻停止,等候流體完全填滿并且固化進料位置 角加速度的計算方式對於現場操作人員而言,僅能大約提供充填的秒數以及模具的旋轉角度,因此設計人員必須根據這兩項資訊計算相關的數據。根據經驗,以角加速度的設定方式會是最簡
5、單的方法。旋轉角度,從角速度 0 開始轉動,於 t 秒內轉到定位 221 t 22t 5.4、執(zhí)行第五組分析旋轉中心 旋轉角:30 度鑄件於兩秒內轉正角加速度 = 15 度/sec2 = 0.2617 rad/sec2 Non-inertial reference frame如果擔心設定時忘記設定旋轉中心,可以在轉出圖檔前將旋轉中心定義在原點。這樣就不會發(fā)生設定錯誤的問題。此處設定的重力方向是旋轉前的重力方向 Tabular input 設定模具剛開始的角速度為零(靜止),轉到定位後角速度也必須為零(停止旋轉)。 0 2 sec時模具以 Z 軸 +0.2617 rad/sec 2 的角加速度旋轉到達 2sec 後,由於模具已經轉正,因此必須設定停止旋轉。此處設定於 2.001 秒角加速度 = 0,以及角速度 = 0(因為模具仍存在角速度),否則模具會繼續(xù)旋轉下去 謝 謝 !