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铸造模拟软件procast使用指南铸造模拟软件ProCast使用指南编制日期:2009-2-18 编者: 版次:01 第 1 页共 56 页铸造模拟软件ProCast使用指南编制:审核:批准:声明:此设计指南仅供………内部使用，切勿外传。
铸造模拟软件ProCast使用指南编制日期:2009-2-18 编者: 版次:01 第 2 页共 56 页目录1 序言……………………………………………………………………………………………....................3 2 ProCa st软件主界面. (3)2.1 ProCast适用范围 (4)2.2 ProCast模拟分析能力 (4)2.3 ProCast分析模块....................................................................................................5 3 ProCast和常用软件的接口. (9)3.1 ProE网格划分 (9)3.2 GeoMesh前处理 (12)4 网格处理模块MeshCast 的 (16)4.1 Open (17)4.2 Repair (17)4.3 在修补环境中生成表面网格模型 (19)4.4 在Meshing environment 中编辑表面网格 (19)4.5 Generate Tet Mesh (21)5 前处理模块PreCast (23)5.1 Geometry (23)5.2 Materials (23)5.3 Interface (24)5.4 Boundary Conditions (24)5.5 Process (26)5.6 Initial Conditions (27)5.7 Run Parameters.................................................................................................28 6 求解模块DataCast和ProCast...........................................................................................35 7 后处理模块ViewCast. (37)7.1 Field Selections (38)7.2 Display types (38)7.3 Display Parameters (38)7.4 Curves (39)7.5 Geometry Manipulation (39)7.6 图片解说常用功能 (40)铸造模拟软件ProCast使用指南编制日期:2009-2-18 编者: 版次:01 第 3 页共 56 页1. 序言铸件充型凝固过程数值模拟是建立在经典方法、可视化等计算机手段基础上对铸件充型凝固过程进行模拟仿真和质量预测的技术，目前在国内外已经广泛采用并且收到很好的效果。
压铸技术之深入浅出学PQ图（三）工艺窗口所谓工艺窗口，就是满足铸件所需的工艺参数范围。
对铸件的成型来说有很多参数相互影响，在这里我们从设备与模具的能量匹配方面各选取一个很重要的参数----充型时间和浇口处的流速，这是保证压铸件能正常生产的基础。
对于压铸机来说，充模阶段的冲头速度要确保液态金属形成必要的射流以及对模具型腔的充填压力。
如果压射速度过小，就会导致铸件一些部位的提前冷凝，产生冷隔、流痕及缺肉缺陷的废品。
速度过高会就会导致模具型腔的侵蚀、熔化物在模型壁上形成焊接粘模、以及充填结束时在液态金属内形成高的压力峰值，并由此会造成模具过大的胀型力。
式中：V k—在充模阶段压射冲头速度V0—充型体积（包括溢流槽在内的铸件体积）τgz—充型时间从式（1）可以看出，决定冲头速度的是铸件所需的充型时间与冲头直径。
由式（1）推导出式（2），可以看出对于具体的一个压铸件来说，所需的充型时间决定压铸机的冲头速度与冲头直径，故对压铸机所需参数来说，充型时间是一个非常重要的参数。
式中：Q—充型流量V0—充型体积（包括溢流槽在内的铸件体积）τgz—充型时间根据具体的铸件我们可以选择一个充型时间范围，通过式（3）我们可以换算出所需充型流量的范围，然后将此范围在PQ图上表示出来如图1。
液态金属在浇口处的流动速度，对于浇口厚度及浇口面积的选择是一个重要参数，对最佳的充模、铸件表面质量及模具寿命至关重要。
浇口处高流速会促使液态金属以细的散滴（雾化）形式进入模具型腔，气体及空气均匀地以细的孔隙在铸件分布。
在高流速下，铸件一般会有光滑的表面及致密组织，低的流速会产生较少的涡流，对于模具型腔气体的排出是有利的，但铸件的表面质量及机械特性变坏，因为铸件的机械性能主要取决于铸件内孔隙的大小及其在铸件内的分布。
铸件内的孔隙以微小均匀地分布在整个铸件体积内，或以大的孔洞存在，铸件会表现为各种不同的特性。
为达到所需浇口处的流速，就需要在液态金属上施加一定的压力，此压力可以通过伯努利方程计算，如下式（4）。
MAGMASOFT软件介绍
一、概述：
MAGMA SOFT铸造仿真软件是为铸造专业人员达到改善铸件质量，优化工艺参数而提供的有力工具，是全球最佳的压铸铸造软件工具，是铸造业改善铸品品质，制程条件，降低成本，增加竞争力的唯一选择。
铸件的质量受众多因素影响，而质量的保证必须依靠正确的铸造工艺方案。
MAGMASOFT就是设计用以支持从熔炼冶金，造型及铸型制作，浇注过程一直到热处理，炉子材料及修补，整体且全面的工艺优化工具。
二、软件特点：
MAGMASOFT适用于所有铸造合金材料的铸造生产，范围自灰铁铸造，铝合金砂型铸造，到大型铸钢件铸造。
MAGMASOFT更针对不同的铸造工艺设计专用的模块。
它运用仿真传热及流体的物理行为，加上凝固过程中的应力及应变，微观组织的形成，可以准确地预测铸件缺陷，改善现有工艺的效率，提高铸件质量。
铸型的充填、凝固、机械性能、残余应力及扭曲变形等的模拟为全面最佳化铸造工程提供了最可靠的保证。
三、模块及功能介绍：
1、项目管理模块：
创建工程和版本，并对其进行编辑，为整个仿真计算过程创建一个独立的内存空间。
2、前处理模块：
进行几何实体建模或者导入其他3D软件建好的模型，并对模型进行网格划分，为主处理模块中的仿真计算做准备。
3、主处理模块：
对各计算过程（场）的全过程工艺参数进行输入，并进行过程计算。
4、后处理模块：
可以对模拟所得的充型、凝固、缺陷分析等各结果进行查看，通过三维视图显示对运算结果进行评估。
5、热物理特性数据库模块
热物理特性数据库包含丰富的材料性能数据，用户可根据需求选择材料，
也可以对数据库进行扩展，自行添加材料。
日期：产品名称设计人员客户档案：零件图号备注：估算铸件重量9888g 设备型号Itp1350合金名称估算溢流重量2089g 名义冲头直径120mm 固体密度g/cm 3单腔重量11977g压射缸直径190mm 液体密度 2.6g/cm 3型腔数量1名义快压蓄能器压力14Mpa 最小流动温度Deg. C填充重量11977g 名义最大充型压力35.1MPa 填充体积4606.5cm 3名义最大冲头速度10m/sec壁厚7mm名义最大充型流量113.1L/sec 流量系数0.6浇注温度670Deg. C名义冲头面积113.1cm 2压射活塞面积283.5cm 2设定冲头直径130mm 设定冲头面积132.7cm2型腔材料H13P20/H13设定快压蓄能器压力10Mpa 设定最大充型压力21.4MPa 设置压射速度35% of MAX设定空压射充型流量39.3L/sec 设定空压射冲头速度3.0m/sec模具数据：经验浇口面积1436.6mm2模具温度200Deg. C 浇口厚度4mm浇口宽度（单腔）300mm 流动角0degrees浇口面积（实际）1200.0mm2浇口面积（有效）1200.00mm2浇口系数3.9最大期望充型速度35m/sec 最小期望充型速度25m/sec 最大期望充型时间220msec 最小期望充型时间110msec 最大期望填充流量41.88L/sec 最小期望填充流量20.94L/sec 最大期望充型压力 4.42Mpa 最小期望充型压力 2.26MPa 工作点充型压力 3.27MPa 工作点充型流量36.13L/sec 工作点充型速度30.1m/sec 工作点充型时间127.5msec 工作点压射速度 2.7m/sec备注：黄色框内数据需用户根据参考数据输入出现红框色表明数据不符合要求，需调整出现绿色框表明数据基本符合要求PRESSURE DIE CASTING DIE CULATIONS 压铸模具计算铸件数据:压铸机数据:合金数据:型腔填充数据：压铸可行性分析大板5101520 253035400 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125P(M P a )Q(L/S)P-Q 图表压铸机名义ML 线压铸机设定ML 线设定最大速度线设定最小速度线最短充型时间线最长充型时间线模具DL 线系统工作点工艺窗口。
锻压工艺的数值模拟介绍‐Qform北京创联智软科技有限公司刘寒龙010‐84470288数值模拟是工艺设计及改进的一种工具数值模拟是工艺设计及改进的种工具内容纲要•QFORM 软件简介•QFORM 软件功能•QFORM 软件特点•QFORM 应用实例•总结1991 1991….1998…. 2011FORM FORM--2D一个多人专业研发团队历经20多年的软件开发 全力打造专业的锻压模拟软件内容纲要•QFORM 软件简介•QFORM 软件功能•QFORM 软件特点•QFORM 应用实例•总结Q Form3D用于多种材料成型工艺类型的模拟应用：◆挤压成形◆辊锻工艺◆模锻◆穿孔斜轧◆热处理与微观组织预测6‐曲轴锻压模拟，超过16.6万节点汽车轴梁的锻压模拟可以模拟各种锻造成型工艺Q Form3D挤压成形辊锻工艺模锻穿孔斜轧热处理与微观组织预测内容纲要•QFORM 软件简介•QFORM 软件功能•QFORM 软件特点•QFORM 应用实例•总结软件特点A. 网格∙ 四面体有限元方法。
∙四面体有限元方法∙ 全自动网格生成和无须人工干涉自适应网格再生。
∙ 刚‐粘‐塑性材料模型。
B. 模拟功能∙ 非等温全三维变形模拟。
∙ 工件冷却模拟。
∙ 工件摆放中冷却模拟。
∙工件摆放中冷却模拟∙ 自动连续模拟工艺链，链中可有99个不同的工序。
∙ 模具与工件自动定位接触。
∙ 锻锤或螺旋压力机多次打击模拟。
C. 支持数据库数据库由QForm软件公司提供，也可以自编存入数据库，数据库为开放式结构。
∙ 材料数据库，包括机械特性（流动应力、弹性系数和热参数），模具材料和润滑剂。
QForm可以提供多种钢材的数据和许许多多的合金（有色合金、耐热合金）数据。
∙ 设备数据库，包含机械偏心／曲柄压力机、锻锤、螺旋压力机、液压机和电镦机。
热模锻‐曲轴D. 工艺向导∙ 几何数据，由CAD系统生成的零件及模具表面封闭的IGES文件。
∙ 由数据库提供工件和模具材料、润滑剂和设备参数。
【软件介绍】MAGMA SOFT铸造仿真软件MA GMA S OFT铸造仿真软件是全球最佳的压铸铸造软件工具，为铸造业提供改善铸品品质，制程条件，降低成本，增加竞争力的唯一选择。
铸型的充填、凝固、机械性能、残余应力及扭曲变形等的模拟为全面最佳化铸造工程提供了最可靠的保证。
以往只有对铸造工程参数及铸造质量的影响因素有透彻的了解，才能使铸造工程师对生产高质量的铸件拥有信心。
传统的方法对铸造工程的最佳化工作既耗资又费时，时程的压力使得很多铸造工程无法发挥全面的潜力。
MAGM ASOFT软件中的专用模块满足您独特的需求。
MAGMA stan dard标准模块包括 :Pro jectmanag ement modu le 项目管理模块Pre - pr ocess or 分析前处理模块MA GMA f ill 流体流动分析模块MAGMA soli d 热传及凝固分析模块MA GMA b atch制程仿真分析模块Post - pr ocess er 后处理显示模块Th ermop hysic al Da tabas e 热物理材料数据库MAG MA lp dc 低压铸造专业模块M AGMAhpdc高压铸造专业模块M AGMAiron铸铁铸造专业模块MA GMA t ilt 倾转浇铸铸造专业模块MAG MA ro ll-ov er浇铸翻转铸造专业模块M AGMAthixo半凝固射出专业模块MA GMA s tress应力应变分析模块MAG MA di sa 制程模块使用MAG MASOF T铸造仿真软件则是最经济、最方便的方式，它为以最低的成本生产高质量的铸件提供正确有效的解决方案。
CAE模流技术越来越深入企业中，企业已认识到CAE技术为企业所带的效应，CAE涉及到的范围很广泛的，几乎各种的行业都会涉及到这门技术的，在中国已欣起一场CAE热潮了。
我主要针对压铸CAE模流技术进行言论的。
虽然压铸行业已有十几年的历史，但真正做到不用修模或改模，我想几乎是不可能的，总是还有各种的问题困扰着，总是还要不断地修模改模着。
如今，通过CAE模流技术可以大大改善这种问题了，可以进行电脑化、虚拟化，让一切都在电脑上运行计算着，将问题显现着。
目前用在铸造行业的模流软件也是很多的，据我所知的就FLOW3D、PROCAST、华铸CAE、ANYCASTING、MAGMASOFT、JSCAST等等，估计还有其它的软件吧，只是没有接触过。
在这些软件里面，每个软件都具有自己的优点，当然也有自己的缺点了，PROCAST前处理操作性太差了，在补体网格与面网格里操作麻烦，不建议使用（仅个人看法），此次主要针对FLOW3D、ANYCASTING与MAGMASOFT三个软件进行对比论述的。
FLOW3D是美国开发的，使用范围很广泛，是属于通用软件，广泛应用于航空航天工业、金属铸造业、镀膜、消费产品、微喷墨头、海运业、微机电系统、水力学等领域。
应用在压铸领域，FLOW3D准确度极高，参数设置合理，准确度可达90%以上的。
而且FLOW3D采用非常重要的流体动力学方法,如稳定性的提高和独有的自由表面跟踪技术（VOF），让结果更逼真，更像压铸过程。
FLOW3D 操作性简易，没有过多的界面及操作过程，这点是很好的一个特色，唯一不足的地方，就是计算时间会比较长，一般是一天至三天的，如果产品很大（500mm*400mm*300mm）的，那么计算差不多要四天。
ANYCASTING是韩国开发的，专用于铸造方面，差不多是专用软件，可用于砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、倾转铸造、高压铸造、低压铸造、真空压铸、挤压铸造、离心铸造及连续铸造等等。
铸造模拟仿真软件操作方法
铸造模拟仿真软件的操作方法通常包括以下几个步骤：
1. 启动软件：双击软件图标或者在开始菜单中找到软件并点击启动。
2. 创建模型：在软件中选择一个可以铸造的物体模型，并将其导入到软件中。
可以通过导入现有的CAD文件或者手动创建模型。
3. 设置材料参数：在软件中设置要使用的材料的参数，包括铸造温度、熔化温度、热传导率等。
4. 设置工艺参数：根据具体铸造工艺，设置一些参数，如液态金属的注入速度、冷却时间等。
5. 设定边界条件：设置模型的外部边界条件，如环境温度、表面传热系数等。
6. 运行仿真：点击运行按钮开始进行仿真。
软件会根据所设置的参数对模型进行铸造过程的仿真，并生成相应的结果。
7. 分析结果：根据仿真结果，对铸造过程进行分析，并根据需要修改参数和重新运行仿真。
8. 导出结果：最后，可以将仿真结果导出为报告、图像或者其他需要的格式。
不同的铸造模拟仿真软件可能还有其他的具体操作方法，具体操作步骤可能会有所不同。
因此，在使用具体软件之前，最好参考相应的软件使用手册或者在线教程来获取详细的操作方法和指导。
三种铸造模拟软件对大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟对比分析近年来，随着工业技术的不断发展和进步，大型薄壁复杂铝合金舱体件在航空航天、汽车制造等领域中得到了广泛应用。
在生产过程中，低压铸造是一种常用的方式。
为了提高铸件的质量以及生产的效率，铸造模拟软件的应用变得越来越重要。
本文将比较分析三种铸造模拟软件在大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟中的优缺点。
首先，我们介绍一下三种铸造模拟软件。
第一种是ProCAST软件，它是由法国ESI集团研发的一款CAD/CAM软件。
第二种是MAGMAsoft软件，它由德国MAGMA公司开发，具有高效准确的铸造仿真能力。
第三种是FLUENT软件，它是ANSYS公司的产品，主要用于流体动力学和热传导模拟。
对于大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟而言，首先需要考虑的是模型的建立和几何形状的准确度。
经过对比发现，ProCAST软件在模型的建立和几何形状的准确度方面表现出色。
其次，我们需要考虑材料性能和铸造过程的参数。
MAGMAsoft软件在材料性能和铸造参数方面提供了丰富的选项和准确的模拟分析。
最后，我们需要考虑流体动力学和热传导等方面的模拟能力。
FLUENT软件在这方面表现出强大的功能和精确的计算。
在比较分析的过程中，我们选择了一个大型薄壁复杂铝合金舱体件的实际案例，将三种铸造模拟软件应用于该案例中进行仿真。
从仿真结果来看，三种软件在模拟效果上都具有一定的优势和准确性。
然而，每种软件在不同方面存在一些差异。
首先，ProCAST软件在模型建立和几何形状准确度方面表现出色。
其具有精细的网格划分和准确的几何形状还原，能够很好地模拟出铝合金舱体件的形状和微观结构。
其次，MAGMAsoft软件在材料性能和铸造参数方面具有丰富的选项和准确的模拟分析能力，能够很好地预测铸造过程中的缺陷和变形。
然而，FLUENT软件在流体动力学和热传导模拟方面具有明显优势。
它能够精确地计算出流体在铸型中的流动情况和热传导过程，能够提供更加准确的温度和压力分布。
什么是压铸PQ图表
从字面意思P代表压力，Q代表流量，PQ图表就是以压力P与流量Q为坐标轴的形式表示其关系。
众所周知压铸工艺中有两个非常重要参数，充型速度和充型时间，其中充型速度取决于合金液充型时的压力，充型时间取决于合金液充型时的流量。
也可以说型腔充填时取决于一定的压力和流量，而功率（能量）W=P*Q，即型腔充填需要一定的能量。
型腔充填能量是由压铸机的压射系统提供的，压射系统所提供的能量是由压射缸内的油压与流量产生的。
为此我们可以通过能量W=P*Q的供求关系，将压铸模具与压铸机结合起来展现在PQ图表中，这样就可以预测一个给定的模具安装在已知性能的设备上时是如何工作的（图1）。
在压铸理论与实践中，人们总结了大量压铸件成功的实例，对新铸件分析可以确定满足铸件结构和特殊质量要求所需的充填能量范围，将其用压力与流量表示在PQ图表中就是铸件充填所需的工艺窗口。
那么理想的模具和设备工艺调整，都应使模具与设备的工作点在工艺窗口内（图2）。
不管是设计一个新产品，还是改善现有的产品，我们都可以采取这样的方式对工艺方案的可行性进行评估，优化。
PQ图表提供的数据可以帮助设计人员确立最佳的模具_设备组合，型腔数量，总的浇口面积，充型速度和充型压力，以及所需设备应提供的冲头直径，压射速度等。
压铸技术之深入浅出学PQ图（三）工艺窗口所谓工艺窗口，就是满足铸件所需的工艺参数范围。
对铸件的成型来说有很多参数相互影响，在这里我们从设备与模具的能量匹配方面各选取一个很重要的参数----充型时间和浇口处的流速，这是保证压铸件能正常生产的基础。
对于压铸机来说，充模阶段的冲头速度要确保液态金属形成必要的射流以及对模具型腔的充填压力。
如果压射速度过小，就会导致铸件一些部位的提前冷凝，产生冷隔、流痕及缺肉缺陷的废品。
速度过高会就会导致模具型腔的侵蚀、熔化物在模型壁上形成焊接粘模、以及充填结束时在液态金属内形成高的压力峰值，并由此会造成模具过大的胀型力。
式中：V k—在充模阶段压射冲头速度V0—充型体积（包括溢流槽在内的铸件体积）τgz—充型时间从式（1）可以看出，决定冲头速度的是铸件所需的充型时间与冲头直径。
由式（1）推导出式（2），可以看出对于具体的一个压铸件来说，所需的充型时间决定压铸机的冲头速度与冲头直径，故对压铸机所需参数来说，充型时间是一个非常重要的参数。
式中：Q—充型流量V0—充型体积（包括溢流槽在内的铸件体积）τgz—充型时间根据具体的铸件我们可以选择一个充型时间范围，通过式（3）我们可以换算出所需充型流量的范围，然后将此范围在PQ图上表示出来如图1。
液态金属在浇口处的流动速度，对于浇口厚度及浇口面积的选择是一个重要参数，对最佳的充模、铸件表面质量及模具寿命至关重要。
浇口处高流速会促使液态金属以细的散滴（雾化）形式进入模具型腔，气体及空气均匀地以细的孔隙在铸件分布。
在高流速下，铸件一般会有光滑的表面及致密组织，低的流速会产生较少的涡流，对于模具型腔气体的排出是有利的，但铸件的表面质量及机械特性变坏，因为铸件的机械性能主要取决于铸件内孔隙的大小及其在铸件内的分布。
铸件内的孔隙以微小均匀地分布在整个铸件体积内，或以大的孔洞存在，铸件会表现为各种不同的特性。
为达到所需浇口处的流速，就需要在液态金属上施加一定的压力，此压力可以通过伯努利方程计算，如下式（4）。
