铸造模型的温度场有限元分析

大型铸造模具的有限元分析和设计随着工业化的发展，铸造业成为各国经济的重要组成部分之一。

铸造业需要大量的铸造模具来生产各种各样的铸造件，而大型铸造模具的设计和分析是整个生产过程中至关重要的一步。

有限元分析技术是目前模具设计中常用的一种工具，可以在模具设计和制造的过程中提高设计和生产效率，减少质量问题及不必要的时间和成本。

因此，学习和掌握大型铸造模具的有限元分析技术是非常必要的。

1.大型铸造模具的设计大型铸造模具的设计是通过工艺要求、工作环境、待铸件形状等要素来进行的。

需要考虑到模具的寿命、结构强度和铸造件的质量，还要确保模具制造的各个环节符合安全生产的要求。

在设计铸造模具时，需要有一定的知识储备、经验和技术支持，才能够设计出高质量、高效率和安全稳定的铸造模具。

设计过程中，需要考虑到各个因素可能发生的影响，并进行评估，以确保安全可靠。

设计者需要结合实际情况进行改进，以便更好地适应不断发展的市场要求。

2.有限元分析技术在大型铸造模具设计中的作用有限元分析技术是一种常用的计算方法，可以在设计模具的过程中提高设计效率，减少生产成本和人力物力资源的浪费。

有限元分析技术可以在设计前进行模拟，减少因现场测试和分析导致的成本增加和时间延误。

设计者可以通过有限元分析预测模具制造过程中的各种状态，以更好地掌控模具施工的整个流程。

在铸造模具的有限元分析中，通过模拟分析来模仿模具在生产中的应力状态，以确定模具的强度是否满足生产要求。

有限元分析技术可以通过分析不同材料、结构和工艺条件来确定模具的最佳设计方案，避免了在一些不必要的试验中产生的浪费。

有限元分析技术可以通过较小的成本实现大量的模拟试验，提高了产品设计的效率和可靠性，找到满足生产需求的最优方案，并发现可能存在的制造缺陷和问题，提高模具的制造质量和生产效率。

3.大型铸造模具有限元分析技术的应用在大型铸造模具的有限元分析和设计中，一些重要的应用有以下几个方面：(1) 铸造模具的应力分析：在模具设计过程中，需要考虑到模具在铸造中的应力状态。

ZL201铝合金铸件凝固过程温度场的有限元模拟
刘广君
【期刊名称】《铸造技术》
【年(卷),期】2011(32)1
【摘要】以矩形ZL201铝合金铸件压力铸造为例,对凝固过程进行了合理的假设和简化,利用有限元方法,对铸造凝固过程温度场宏观变化进行了模拟计算,获得了铸型与铸件在凝固过程中的温度分布规律。

在凝固过程中,铸件温度一直呈下降趋势,铸型温度的变化趋势是先升高后降低。

计算结果表明,三维温度场的数值模拟能够反映铸件冷却过程温度场的动态变化,为提高铸件质量、确定凝固时间和优化工艺参数提供了参考。

【总页数】5页(P67-71)
【关键词】凝固;温度场;铝合金;数值模拟;有限元法
【作者】刘广君
【作者单位】北方民族大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG244
【相关文献】
1.铸件凝固过程中温度场的数值模拟 [J], 赵鑫;温泽峰;金学松
2.铝合金压铸件凝固过程中的瞬态温度场分析 [J], 传海军;黄晓锋;毛祖莉;曹喜娟
3.基于ANSYS的铝合金铸件凝固过程温度场的数值模拟 [J], 牛晓武
4.铝合金铸件凝固过程的有限元数值模拟研究 [J], 尤江;王承志;安晓卫;孟宪嘉
5.基于ANSYS的铸件凝固过程瞬态温度场的有限元数值模拟 [J], 王振军
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

毕业设计铸件凝固过程温度场分析计算姓名： XX学号： XX班级： 10自动化（数控）2专业：自动化（数控）所在系：自动化工程系指导教师： XXX铸件凝固过程温度场分析计算摘要铸造是国民经济的重要产业部门之一，一个国家制造工业的规模和水平就靠它来反映。

航空、航天、汽车、机械等各行业的迅速发展，对铸件的需求量越来大，对铸造金属的性能及铸件本身的可靠性等要求也越来越高。

先进制造技术的发展要求铸件的生产向轻型化、精确化、强韧化、复合化及无环境污染方向发展。

铸造温度场是铸件在生产、加工及使用过程中产生缩孔缩松的主要原因,缩孔缩松不仅降低铸件的尺寸精度和使用性能，甚至直接导致铸件报废。

对铸造过程温度场进行数值模拟，可以预测铸件的缩孔缩松，为优化铸造工艺、减少应力、应变导致的铸件缺陷，提高铸件尺寸精度和使用寿命提供科学的参考依据[1]。

此毕业设计就是通过计算机模拟铸件的形成过程，并对其进行相应的温度场分析，根据判据找到缺陷发生的位置，旨在为实际生产提供理论基础，为改进工艺设计作贡献。

关键词：ANSYS；有限元分析；温度场；铸件凝固Casting Solidification Temperature Field Analysis andCalculationABSTRACTCasting is one of the important sectors of national economy, manufacturing industrial scale and level of a country depends on it to reflect. Aviation, aerospace, automotive, machinery and other industries, the rapid development of the to the greater demand for the castings, casting the metal on the performance and reliability requirements of the casting itself more and more is also high. The development of advanced manufacturing technology for casting production to light-duty composite, high-precision, strong, and no environmental pollution.Casting temperature field is castings produced in the process of production, processing and use the main cause of porosity shrinkage, porosity shrinkage not only reduce the size of the casting precision and operational performance, even as a direct result of the casting scrap. A numerical simulation of the temperature field of casting process can predict the shrinkage of the shrinkage, in order to optimize the casting process, reduce the stress and strain caused by the casting defects, improve the casting dimension accuracy and provide scientific reference for service life. The formation of this graduation design is through the computer simulation of casting process, and carries on the corresponding temperature field analysis, according to the criterion of finding defects location and aims to provide theoretical basis for actual production, make contributions to improve process design.Key Words：ANSYS；The finite element analysis；Temperature field；Casting solidification目录第一章绪论 (1)1.1本课题的背景和意义 (1)1.1.1铸件凝固过程温度场分析计算的意义 (1)1.1.2国内外发展状况 (1)1.1.3本课题的研究内容 (1)1.2本课题研究的方法和手段 (1)第二章理论及软件 (3)2.1本论文的理论基础 (3)2.1.1热传递的基本方式 (3)2.1.2导热过程的基本概念 (5)2.1.4ANSYS简介 (9)2.1.5软件功能介绍 (9)第三章软件模拟 (11)3.1建模和ANSYS前处理 (11)3.1.1PRO/E建立铸件模型 (11)3.1.2铸件砂型的建立 (12)3.1.3铸件在ANSYS的前处理过程 (15)3.2温度场求解过程 (22)3.2.1定义对流条件 (22)3.2.2求解设置 (25)3.3基于温度场的分析 (26)3.3.1温度场模拟结果 (26)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第一章绪论1.1 本课题的背景和意义1.1.1铸件凝固过程温度场分析计算的意义铸造温度场是铸件在生产、加工及使用过程中产生缩孔缩松的主要原因；铸造应力是铸件在生产、加工及使用过程中产生变形和裂纹的主要原因,缩孔缩松和裂纹不仅降低铸件的尺寸精度和使用性能，甚至直接导致铸件报废。

金属型铸造温度场的有限元数值模拟及确定热物理参数的“逆方法”Ξ陈玲1,王鹏林1,张敬宇1,郭长海2(1.天津理工学院机械工程学院,天津　300191;2.天津理工学院材料工程学院,天津　300191)摘要:采用虚拟仿真技术,利用ANSYS软件,对铸造系统凝固过程的温度场进行研究。

考虑了相变潜热、对流边界条件和界面传热系数等各种因素,并将ANSYS计算结果与实验数据进行对比,得到了合理的温度分布,为进一步研究消除铸造缺陷等工程实际问题打下了基础。

同时提供一种确定热物理参数的“逆方法”。

关键词:铸造过程;虚拟仿真;ANSYS中图分类号:TB115 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2003)12-0029-03 传统的铸造行业有悠久的历史,并且直到现在仍然是整个机械工业的基础。

但它也面临着很多问题:如产品质量不易保证、生产效率低、能源和材料消耗、绿色环保等。

这其中的原因之一:铸造过程复杂;之二:缺乏理论指导。

鉴于以上原因,目前的铸造工艺设计大多凭设计者的经验和直觉,这样在实际生产中必然会出现大量的反复和调整,增加了废品,提高了成本。

近年来,计算机辅助工程分析(CAE)已经介入铸造这一古老而又落后的行业。

利用这种先进的方法对铸造凝固过程进行数值模拟,可以预测缩孔、缩松出现的可能性。

但是,虽然有了模拟软件,要用它把一个真实铸件的有关物理场变量比较准确地模拟出来,还有一系列的研究工作要做:(1)应用软件分析铸造温度场时,需要给出定解条件,但是,由于铸造过程物理场现象的复杂性、边界传热系数、铸件与铸型间界面传热条件等,这些定解条件并非完全确定,还需进行一些试探去积累确定它们的经验,有时还需要从易得的实验数据去帮助确定。

(2)由于铸造过程物理场包含着强非线性因素,还需通过模拟的实践保证非线性解的收敛和稳定。

直接测量边界对流传热系数和界面传热系数很难实现,而要测取铸造系统中一些点的温度历程,相比之下容易得多。

文章编号　100426410(2003)0120054205复杂铸件三维温度场有限元分析马兆敏1,沈炜良2,李文娟3(11广西工学院电控系,广西柳州　545006;21广西大学,广西南宁　530004;31山东大学,山东济南　250061)摘　要:对柴油机缸盖铸件三维温度场进行有限元分析,得到从浇注到室温全过程的温度场,计算结果表明三维温度场的数值模拟能反映铸件冷却过程温度场的变化,与实测结果相符合。

并评价了三种落砂温度工艺方案,结果表明落砂时间对铸件残余应力的大小有很大影响。

关　键　词:铸造;凝固过程;有限元;温度场;AN SYS中图分类号:T G 213 文献标识码:A收稿日期:2002207211作者简介:马兆敏(19752),女,山东兖州人,广西工学院电控系助教,工学硕士。

0前言 某厂生产的6105柴油机缸盖在生产、使用过程中出现开裂现象。

缸盖产生裂纹的原因比较复杂,在铸造过程中形成的残余应力是其中原因之一。

本文利用AN SYS 有限元分析计算软件,对缸盖铸件凝固温度分布变化进行计算机仿真,研究开箱温度对铸件残余应力分布规律的影响,为实际铸件的残余应力分析和选择合理的降低残余应力工艺提供基本依据。

并在生产现场对6105型柴油机缸盖铸造凝固过程温度场进行测量,以验证模拟计算的可靠性。

16105柴油机缸盖铸件简介 6105型缸盖为六气缸柴油机缸盖。

铸件为箱型,内部设有进排气道、冷却水腔、润滑油孔道、起动阀、安全阀、压力测量装置等。

铸件最薄部位尺寸为5mm ,最厚部位尺寸为30mm ,属于高强度薄壁复杂铸件。

由于其结构复杂,工厂中生产分两段铸造而成。

材质为H T 250,每段铸件外型尺寸为430mm ×254mm ×104mm ,重量约为40kg 。

机加工后缸盖铸件的实物图如图1所示。

图1缸盖铸件机加工后的实物照片2铸件凝固过程三维温度场有限元分析211连续温度场数学模型 铸件凝固过程基本上可看成一个不稳定导热过程。