ProCAST压铸教程(中文)

目录THERMAL 热分析2 GEOMETRY ASSIGNMENTS 几何体分配3 MATERIALS ASSIGNMENT 材料分配4 INTERFACES ASSIGNMENT 界面设定9 BOUNDARY CONDITIONS ASSIGNMENT 边界条件设定15 PROCESS CONDITIONS ASSIGNMENT 运行条件设定20 INITIAL CONDITIONS ASSIGNMENT 初始条件设定21 RUN PARAMETERS ASSIGNMENT 运行参数设定24 FLUID FLOW & FILLING 流场和填充24 RADIATION 辐射28 STRESS 应力28 DATABASES 数据库29 MATERIAL DATABASE 材料数据库29 MATERIAL PROPERTIES 材料属性33 THERMODYNAMIC DATABASES 热力学数据库39下面是ProCAST2005软件自带操作手册前处理部分（PreCAST）的翻译内容，从75页开始，本人E文水平极为有限，中文水平也不甚高，翻译内容必有诸多错漏之处，希望各位不要见笑。

THERMALThermal modelThe Thermal module allows to perform a heat flow calculation, by solving theFourier heat conduction equation, including the latent heat release duringsolidification. The typical results which can be obtained are the following :• Temperature distribution• Fraction of solid evolution• Heat flux and thermal gradients• Solidification time• Hot spots• Porosity prediction热分析热分析模块热分析模块执行热流计算，通过傅立叶热传导方程，包含结晶过程的潜热计算。

PROCAST使⽤⽅法PROCAST使⽤⽅法ProCAST铸造模拟的基本流程为：Meshcast划分⽹格并检查——PreCAST设置边界条件和运⾏参数——DataCAST，ProCAST解算——ViewCAST处理、分析计算结果。

1 造型：造出零件和浇注系统，不⽤造出模壳。

UG型存成：*.xmt_txt ⽂件。

2 划分⽹格：打开Meshcast，新建时引⼊造型⽂件。

修改properties 中的单位，Advanced中的Tolernace value为0.01。

表⾯⽹格：Meshcast (*.sm)I-deas (*.unv)patran (*.out)实体⽹格：Meshcast (*.mesh)Procast (*d.dat)I-deas (*.ideas.mesh)Patran (*.patran.mesh)2.1 检查⼏何模型。

蓝边表⽰⾃由边或只被⼀个⾯所有；黄边表⽰被3个以上的⾯共有。

正确模型是：任何边都⾄少被两个⾯共有；任何⾯都必须由封闭的⼀组边围成；⼏何⾯必须封闭以形成⼏何体。

调⼊模型后先检查⼏何模型。

不合格的⼏何模型⽤修改⼯具更改。

⼏何模型合格后设置⽹格尺⼨。

再⽣成⽹格，显⽰⽹格，修改⽹格。

2.2 ⽹格尺⼨设置选择要设置的边。

红⾊为选中。

可以对零件⽹格设⼩，浇注系统⽹格设⼤。

2.3⽣成⽹格显⽰⽹格检查⽹格⽹格信息进⼊体⽹格2.4当检查⼏何模型、、通过后可以进⽽体⽹格。

未⽣成的⾯、质量差的⽹格需修改。

2.5 edit Mesh页中check mesh和check intersections需检查合格，否则修改⽹格。

在shell页中选取不作型壳的表⾯，输⼊型壳厚度，⽣成型壳，再检查check mesh 和check intersections两项。

然后tel mesh页中点gengerate tel mesh⽣产体⽹格。

检查体⽹格质量Bad Elements、Neg Jac（可以有⼏个Bad Elements）。

一、 启动Precast.二、 导入网格文件。

如果要进行3D 分析，需要导入一个有限元网格文件。

网格文件可以由PA TRAN , IDEAS, ANVIL, ANSYS, ARIES 等格式输出。

本教程使用的网格文件由MeshCAST 自动生成。

典型的MeshCAST 文件的文件名类型“prefix.mesh ”。

操作步骤：GEOMETRY>MESHCAST>APPLY如果使用MeshCAST 生成的文件，模型的单位包含在文件里。

如果是由其它的软件生成的文件，必需要进行单位设置。

操作步骤：GEOMETYR>UNITS如果文件导入成功，会出现一个文件检查结果。

（如图）会帮助确认导入文件中正确的节点、元素、实体的数量。

为了方便看几何体，可以使用快捷键。

操作步骤：MATERIAL>SHIFT+X>CTRL+SHIFT+Y>HIDDEN 。

三、 确定对称面通过选择位于对称面上的3个点来确定一个对称面。

使用网格工具或者造型工具可以找到这些点。

通过定位每个平面上的节点来确定这些点并且标明节点的平面坐标。

对称面必需满足两个条件：l 没有热流传过对称面l 没有液流经过对称面对称边界条件也会自动生成。

参见本教程后面的边界条件的设置。

操作步骤：GEOMETRY>SYMMETRY>MIRROR 1>输入对称面的坐标， X=0>APPLY>SYMMETRY>EXECUTE设置对称面后，屏幕上只显示出一半铸件。

我们只要模拟一半铸件，而不会降低精度，并且还会减少模拟的时间。

图 1对称面上的定位点的输入四、导入网格文件的检查导入的文件中是否有坏点对模拟结果有很大的影响。

一定要对导入的文件进行检查。

1、操作步骤：GEOMETRY>CHECK GEOM>NEG-JAC本步骤用来寻找负雅可比元素。

这些元素把内部的面翻到外面或者是平面。

如果网格文件中含有这些元素，模拟中止很大程度上是由于收敛的问题。

ProCAST——领先的铸造过程专业模拟软件概述世界领先的铸造过程模拟有限元解决方案在整个制造业，铸造过程模拟现在已作为一个重要的产品设计和过程开发的工具，来提高产量和铸造质量。

ProCAST 是业界领先的铸造过程模拟软件，基于强大有限元求解器和高级选项，提供高效和准确的求解来满足铸造业的需求。

与传统的尝试－出错－修改方法相比，ProCAST 是减少制造成本，缩短模具开发交货时间和改善铸造过程质量的重要完美解决方案。

背景ProCAST 自1985年开始一直由位于美国马里兰州首府Annapolis 的UES Software 进行开发，并得到了美国政府和诸多研究机构的大力资助。

1990年后，位于瑞士洛桑的Calcom SA 和瑞士联邦科技研究院也加入了ProCAST 部分模块的开发工作，基于其强大的材料物理背景，Calcom 在ProCAST 的晶粒计算模块和反向模块开发上贡献良多。

2002年，ProCAST 和Calcom SA 先后加入ESI 集团。

ESI 也重新整合了其原有的热物理模拟队伍如PAM-CAST 和SYSWELD ，这样ProCAST （有限元铸造仿真），PAM-CAST （有限差分元铸造仿真）, Calcosoft （连续铸造仿真）和SYSWELD （热处理与焊接模拟）一起组成ESI 完整的材料热处理成型综合解决方案。

功能ProCAST 是为评价和优化铸造产品与铸造工艺而开发的专业CAE 系统，借助于ProCAST 系统，铸造工程师在完成铸造工艺编制之前，就能够对铸件在形成过程中的流场、温度场和应力场进行仿真分析并预测铸件的质量、优化铸造设备参数和工艺方案。

ProCAST 可以模拟金属铸造过程中的流动过程，精确显示充填不足、冷隔、裹气和热节的位置以及残余应力与变形，准确地预测缩孔、缩松和铸造过程中微观组织的变化。

作为ESI 集团热物理综合解决方案的旗舰产品，ProCAST 是所有铸造模拟软件中现代CAD/CAE 集成化程度最高的。

procast铸造模块操作流程Procrastination seems to be a common issue among individuals when it comes to completing tasks, and operating the casting module is no exception. Often, people find themselves putting off the necessary steps needed to properly operate the module, leading to delays in production and potential errors in the final outcome. This behavior can stem from a variety of factors, including feelings of overwhelm, lack of motivation, or fear of making mistakes.拖延似乎是人们在完成任务时的一个普遍问题，操作铸造模块也不例外。

人们经常发现自己推迟完成操作模块所需的必要步骤，导致生产延迟和最终结果可能出现错误。

这种行为可能源于多种因素，包括感到不知所措、缺乏动力或害怕犯错误。

One possible solution to combat procrastination in operating the casting module is to break down the process into smaller, more manageable tasks. By dividing the overall operation into smaller steps, individuals can tackle each task one at a time, making the process feel less overwhelming and more achievable. This approachcan help individuals stay on track and avoid the temptation to procrastinate.对抗拖延，在操作铸造模块中的一个可能解决方案是将流程分解为更小、更易管理的任务。

PROCAST铸造学习Procast 铸造模拟的基本流程为：造型——划分表面网格——MeshCAST 划分体网格——PreCAST 设置边界条件和运行参数——DataCAST——ProCAST 解算——PostCAST，ViewCAST 处理、分析模拟结果。

下面进行较为详细的说明。

一．Ideas 造型与划分表面网格1．造型(simulation + master modeler): 建模顺序为铸件，浇注系统，砂箱。

*注意直浇口面，明冒口面，和砂箱上表面必须在一个平面上。

对于一般的砂芯，可看作砂箱的一部分。

2．Partition（先选铸件，再选砂箱。

）3．划分模型的表面网格（simulation+ meshing）4．输出面网格模型: file, export, ideas simulation universal file, 键入文件名（文件为*.unv），OK。

二．Meshcast（划分体网格）1．在Dos窗口键入meshcast2．File/open，文件类型选I-deas surface mesh(*.unv)3．Check mesh, Check intersection，检查表面网格质量，提示信息显示在左下角的Message Window 中，如表面网格通过，则进入下一步，否则修改4．Tet mesher, full layer（对砂型采用no layer）, gen tet mesh5．Display Ops 下(点击bad element, Negative Jac)检查是否有坏单元和负雅各比单元。

如果有坏单元，则Smoothing 优化单元(smooth 优化建议不要超过两次)，save。

有些坏单元无法消除，需对表面网格进行修改。

6．Exit（生成*.mesh 文件）三．Precast (设定材料的热物性参数，边界条件，运行参数等)1．在文件所在的目录下键入precast *（*为文件名前缀）2．Geometry, units(mm), meshcast *.mesh，Apply。

ProCAST压铸模拟仿真详细操作步骤1 绘制模具的三维模型绘制好模具的三维模型（可以是装配体也可以是多个零件体，但用零件体的话需要注意坐标应该对应，这里用装配体）1.1 这是简化的模具（已经将压室空腔添加到里面）1.2 这是一个简单的活塞1.3 这是装配好的模具2 划分网格前的准备工作2.1 将模具三维模型导入ProCAST软件的Visual Mesh模块打开软件切换到Visual Mesh 模块点击Open File打开保存好的装配体文件切换显示方式（为了便于查看，可以在几种显示方式之间切换）2.2 检查几何模型是否有缺陷点击check进行检查显示No problem identified点击close关闭此窗口2.3 检查并合并实体间的相交面点击check显示实体之间没有相交面点击close关闭窗口2.4 检查实体之间是否有相交点击check检查显示有一个相交点击Intersect All点击Close2.5 利用实体内的空腔生成铸件和浇注系统在volume上右键单击然后选择compute volumes（有时在进行相交操作时会自动生成）生成如图所示带有浇注系统的铸件3 划分网格3.1 划分面网格点击图标Surface Mesh设置参数如图所示点击Mesh All Surfaces生成面网格点击Close3.2 检查面网格并修复点击如图所示图标点击check修复面网格，直到显示surface mesh is ok点击Volume Mesh框选实体点击mesh点击Close3.4 检查体网格点击check显示volume mesh is ok点击close切换到Visual Cast模块在Volumes上右键单击然后选择edit设置如图所示。

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