{"id":238,"date":"2025-02-11T16:42:20","date_gmt":"2025-02-11T08:42:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.1.com\/?p=238"},"modified":"2025-02-11T16:42:21","modified_gmt":"2025-02-11T08:42:21","slug":"about-detail-4","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/about-detail-4.html","title":{"rendered":"CAE (Str\u00f6mungssimulationstechnik) f\u00fcr Gie\u00dfereianwendungen"},"content":{"rendered":"

Mit der Entwicklung von Computersoftware, k\u00fcnstlicher Intelligenz, der Genauigkeit und Glaubw\u00fcrdigkeit von Simulationsanalysesoftware ist die Anwendung von Formflussanalysesoftware in der Gie\u00dfereiindustrie heutzutage immer mehr verbreitet. Die CAE-Simulationstechnologie ist bei der Entwicklung von Gussformen und der Produktherstellung weit verbreitet. Mit den Durchbr\u00fcchen in der numerischen Rechentechnik und der parallelen GPU-Technologie ist der moderne Gie\u00dfprozess in die \u00c4ra der digitalen Simulation und der physikalischen Experimente mit Zweiradantrieb eingetreten. Dieses Papier basiert auf dem Autor auf dem Gebiet der Hochdruck \/ Niederdruck \/ Schwerkraft Gie\u00dfen 23 Jahre Erfahrung im Ingenieurwesen, kombiniert mit typischen Prozess F\u00e4llen, eingehende Analyse der Form flie\u00dfen CAE-Technologie in der tats\u00e4chlichen Produktion der Anwendung der wichtigsten Punkte.<\/p>\n\n\n\n

Grundlagen der Gie\u00dfsimulationstechnik und technische Randbedingungen<\/h2>\n\n\n\n

Der Gie\u00dfprozess ist im Wesentlichen ein instation\u00e4rer W\u00e4rme- und Stoff\u00fcbertragungsprozess von geschmolzenem Metall unter komplexen Bedingungen, und seine numerische Simulation erfordert die Aufstellung eines dreidimensionalen gekoppelten Modells, das die Navier-Stokes-Gleichungen, die Energieerhaltungsgleichung und die Gleichung f\u00fcr den Phasen\u00fcbergang der Erstarrung enth\u00e4lt. In der technischen Praxis sind insbesondere die folgenden Schl\u00fcsselparameter hervorzuheben:
Schnittstelle W\u00e4rme\u00fcbergangskoeffizient: Messdaten und Software-Standardwert Abweichung bis zu 40%, m\u00fcssen die W\u00e4rmefluss-Sonde f\u00fcr die Vor-Ort-Kalibrierung verwenden
Schmelzrheologie: Aluminiumdruckgusslegierungen weisen w\u00e4hrend der Hochgeschwindigkeits-F\u00fcllphase signifikante nicht-newtonsche Fl\u00fcssigkeitseigenschaften auf.
Kompensation der Erstarrungsschrumpfung: dynamische iterative Berechnungen in Verbindung mit Datenbanken f\u00fcr thermophysikalische Eigenschaften von Legierungen sind erforderlich<\/p>\n\n\n\n

Gie\u00dferei-Simulation CAE Mainstream-Software<\/h2>\n\n\n\n

Bei der CAE-Technologie f\u00fcr die Formstr\u00f6mung handelt es sich um eine auf Computertechnologie basierende Fl\u00fcssigkeitssimulationstechnik, die mathematische Modelle und Algorithmen zur Simulation und Analyse von Fl\u00fcssigkeitsstr\u00f6mungen verwendet. Im Bereich des Gie\u00dfens kann die Formstr\u00f6mungs-CAE-Technologie den F\u00fcll- und Erstarrungsprozess metallischer Fl\u00fcssigkeiten in Formen simulieren, einschlie\u00dflich der Durchflussrate, der Druckverteilung, der \u00c4nderungen im Temperaturfeld usw., um den Ingenieuren zu helfen, den Gie\u00dfprozess besser zu verstehen und zu steuern.<\/p>\n\n\n\n

\"Magmasoft<\/figure>\n\n\n\n

Magmasoft<\/h3>\n\n\n\n

MAGMASOFT Software ist eine CAE-Simulationssoftware, die von einem deutschen Unternehmen entwickelt wurde, das sich auf die Gie\u00dfereiindustrie spezialisiert hat. Die Software kann das Richtige sein Gie\u00dfen<\/a> Umfassende Simulation und Analyse von Formf\u00fcllung, Erstarrung, Abk\u00fchlung, W\u00e4rmebehandlung, Spannung und Dehnung. Durch die Simulationstechnik der Software wird der komplexe Gie\u00dfprozess digitalisiert und visualisiert, was f\u00fcr die Gie\u00dfer leichter zu beobachten und zu verstehen ist. Gleichzeitig ist die Berechnungsgeschwindigkeit schneller, fast ein Arbeitstag. D\u00fcnnwandige Teile sind kein Problem (FLOW3D bereitet bei d\u00fcnnwandigen Produkten Kopfzerbrechen), die W\u00e4rmeschrumpfergebnisse der Software sind genau, aber der Softwarefluss ist nicht so gut wie bei flow3d und procast.<\/p>\n\n\n\n

Typische Anwendungen: Automobil-Achsschenkel Niederdruckguss Prozessoptimierung
Vorteil: Die einzigartige \"Dual-Grid\"-Technologie sorgt f\u00fcr einen effektiven Ausgleich der Berechnungseffizienz (3 Millionen Raster in 8 Stunden).
Einschr\u00e4nkungen: Abweichungen bei der Durchflussvorhersage f\u00fcr komplexe Gie\u00dfsysteme m\u00fcssen manuell korrigiert werden.<\/p>\n\n\n\n

\"Flow3d<\/figure>\n\n\n\n

Fluss3d<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

FLOW3D wurde in den Vereinigten Staaten entwickelt und ist weit verbreitet. Es ist eine Allzweck-Software, die in der Luft- und Raumfahrtindustrie, beim Metallguss, bei Beschichtungen, Konsumg\u00fctern, Mikro-Tintenstrahlk\u00f6pfen, in der Schifffahrt, bei MEMS, in der Hydraulik usw. weit verbreitet ist. FLOW3D wird beim Druckguss mit sehr hoher Genauigkeit eingesetzt, mit vern\u00fcnftigen Parametereinstellungen, und die Str\u00f6mungsgenauigkeit kann mehr als 90% erreichen. FLOW3D verwendet eine sehr wichtige str\u00f6mungsdynamische Methode, wie z.B. eine verbesserte Stabilit\u00e4t und einzigartige FLOW3D ist einfach zu bedienen, mit wenigen Schnittstellen und Prozeduren, was eine gute Eigenschaft ist. Der einzige Nachteil ist, dass die Berechnungszeit l\u00e4nger ist, in der Regel ein bis drei Tage. Wenn das Produkt sehr gro\u00df ist (500mm*400mm*300mm), dauert die Berechnung fast vier Tage. Und auch die Anforderungen an die Netzverarbeitung sind h\u00f6her. Verglichen mit der koreanischen Software Anycasting ist die Ausgestaltung des Flusses nach allgemeiner Meinung \u00e4hnlicher. Aber die Genauigkeit der Details ist viel h\u00f6her als bei Anycasting.<\/p>\n\n\n\n

Fallvalidierung: ein Gussst\u00fcck aus einer Titanlegierung f\u00fcr Raumfahrzeuge, gewalzt, mit einer Vorhersagegenauigkeit f\u00fcr Luftfehler von 93%
Vorteil des VOF-Algorithmus: Nachf\u00fchrfehler der freien Oberfl\u00e4che <0,2 mm bei d\u00fcnnwandigen Teilen
Berechnete Kosten: Geh\u00e4use eines neuen Energiefahrzeugs (620 \u00d7 480 \u00d7 320 mm), Simulationsdauer des Gesamtprozesses 98 Stunden<\/p>\n\n\n\n

\"Procast<\/figure>\n\n\n\n

Procast<\/h3>\n\n\n\n

Die von der amerikanischen Firma Procast Software UES (UNIVERSALENERGY SYSTEM) entwickelte Software zur Simulation des Gie\u00dfprozesses. Es gibt viele Module und sie ist schnell, aber die Vernetzung ist etwas menschenfeindlich, die Parameter sind umfangreicher, und es sind viele Personen erforderlich, um sie einzugeben. Im Vergleich zu anderen CAE-Simulations- und Analysesoftware f\u00fcr Gussteile ist die Bedienung eines Schaltgetriebes eher automatisch. In Bezug auf die Str\u00f6mung und W\u00e4rmeschrumpfung, die Software-Simulationsergebnisse sind relativ genau, Parameter-Einstellungen im Einklang mit der Realit\u00e4t erreicht werden kann, wenn die Genauigkeit von 90% oder mehr. Noch h\u00f6her.<\/p>\n\n\n\n

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\"Anycasting-Mockup\"\/<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Anycasting<\/h3>\n\n\n\n

Anycasting ist eine neue Generation fortschrittlicher Gie\u00dferei-Simulationssoftware, die auf der Windows-Betriebsplattform basiert und speziell f\u00fcr die Simulation verschiedener Gie\u00dfverfahren entwickelt wurde. Nach Jahren der iterativen Verbesserung, hat die Software eine leistungsf\u00e4hige Real Flow Solver und dreidimensionale Verarbeitung Technologie kann eine Vielzahl von Gie\u00dfverfahren, einschlie\u00dflich Druckguss, Niederdruckguss, Sandguss, etc. zu simulieren, um die Benutzer mit effizienten, genauen und realistischen Gie\u00dfsimulation Analyseergebnisse.<\/p>\n\n\n\n

\"Hua<\/figure>\n\n\n\n

Huaji CAE<\/h3>\n\n\n\n

Huacasting CAE ist ein integriertes Softwaresystem, das an der Huazhong University of Science and Technology angesiedelt ist und nach mehr als 30 Jahren Forschung und Entwicklung in der langj\u00e4hrigen Produktionspraxis st\u00e4ndig verbessert und perfektioniert wurde. Mit der numerischen Simulationstechnologie des Gie\u00dfens und des Erstarrungsprozesses als Kernst\u00fcck f\u00fchrt es die Prozessanalyse und Qualit\u00e4tsvorhersage des Gie\u00dfprozesses durch und unterst\u00fctzt die Handwerker bei der Prozessoptimierung des Gie\u00dfens. Die Software simuliert den F\u00fcll- und Erstarrungsprozess von Gussst\u00fccken am Computer und sagt die Fehler voraus, die im Gie\u00dfprozess auftreten k\u00f6nnen, wie z. B. Luftwalzen, Schlackeneinschluss, Sandaussp\u00fclung, Untergie\u00dfen, Kaltentmischung, Schrumpfung, Schrumpfung und Lockerung.<\/p>\n\n\n\n

Lokalisierungsvorteil: Bausatz f\u00fcr Sandgussverfahren zur Deckung des inl\u00e4ndischen Bedarfs der Gie\u00dferei 90%
Gemessene Daten: Korrelation zwischen Schwindungsvorhersage und industriellen CT-Ergebnissen R\u00b2=0,87
Update: GPU-Beschleunigungsmodul steigert Rechenleistung um 400%<\/p>\n\n\n\n

Typische technische Anwendungsszenarien und Wertquantifizierung<\/h2>\n\n\n\n

Optimierung des Gie\u00dfsystems<\/h3>\n\n\n\n

Bei einem Hochdruckgie\u00dfprojekt eines Motorblocks wurde durch Flow3D-Simulationen festgestellt, dass es beim herk\u00f6mmlichen F\u00e4cheranschnitt ein Problem mit Metall-Fl\u00fcssigkeit-Kollisionen gab. Nach der Optimierung auf ein gestuftes Gie\u00dfsystem:
Reduzierung der Walzgasfehlerrate von 121 TP3T auf 2,31 TP3T
Verl\u00e4ngerung der Lebensdauer von Schimmelpilzen 30%<\/p>\n\n\n\n

Kontrolle des Erstarrungsprozesses<\/h3>\n\n\n\n

Erstarrungssimulation von Eisenbahngussteilen unter Verwendung von Magmasoft durch Anpassung des Kalteisenlayouts:
Prozessausbeute von 68% auf 82% erh\u00f6ht
Bestehensquote bei der R\u00f6ntgeninspektion um 18 Prozentpunkte gestiegen<\/p>\n\n\n\n

Mikroorganisatorische Prognosen<\/h3>\n\n\n\n

Erfolgreiche Vorhersage der Korngr\u00f6\u00dfenverteilung eines Rades aus einer Aluminiumlegierung basierend auf dem sekund\u00e4ren Entwicklungsmodul von Procast:
Fehler zwischen gemessenen und vorhergesagten Werten < 1,5 Stufen
Optimierung des W\u00e4rmebehandlungsprozesses spart Energie 22%<\/p>\n\n\n\n

Grenzen der Technologieentwicklung und Empfehlungen f\u00fcr die Technik<\/h2>\n\n\n\n

Kopplung multiphysikalischer Felder: die dringende Notwendigkeit, den Echtzeit-Kopplungsalgorithmus von Str\u00f6mungsfeld-Spannungsfeld-Mikrostruktur zu durchbrechen
Anwendung des digitalen Zwillings: Unternehmen wird empfohlen, ein geschlossenes System zur Validierung von Prozessparametern - Simulationsergebnissen - Pr\u00fcfdaten einzurichten.
Domestic Software-Durchbruch: China Casting CAE im Bereich der Sandguss hat die internationale Ebene fortgeschritten, wird empfohlen, Priorit\u00e4t zu pr\u00fcfen<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mit der Entwicklung von Computersoftware, k\u00fcnstlicher Intelligenz, der Genauigkeit und Glaubw\u00fcrdigkeit von Simulationsanalysesoftware ist die Anwendung von Formflussanalysesoftware in der Gie\u00dfereiindustrie heutzutage immer mehr verbreitet. Die CAE-Simulationstechnologie ist bei der Entwicklung von Gussformen und der Produktherstellung weit verbreitet. Mit den Durchbr\u00fcchen in der numerischen Rechentechnik und der parallelen GPU-Technologie ist der moderne Gie\u00dfprozess in die \u00c4ra der digitalen Simulation und der physikalischen Experimente mit Zweiradantrieb eingetreten. Dieses Papier st\u00fctzt sich auf den Autor im Bereich der Hochdruck \/ Niederdruck \/ Schwerkraft Gie\u00dfen 23 Jahre Erfahrung im Ingenieurwesen, kombiniert mit typischen Prozess F\u00e4llen, eingehende Analyse der Form flie\u00dfen CAE-Technologie in der tats\u00e4chlichen Produktion der Anwendung der wichtigsten Punkte. Casting-Simulation Technologie Grunds\u00e4tze und Engineering Randbedingungen Die Art des Gie\u00dfens ist eine Metallschmelze in den komplexen Zw\u00e4ngen der nicht-station\u00e4ren W\u00e4rme-und Stoffaustausch-Prozess, die numerische Simulation muss eingerichtet werden, um Navier-Stokes ...<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1913,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[21],"tags":[49,69],"class_list":["post-238","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-about-news","tag-die-casting","tag-aluminum-alloy-manufacturing-process"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/238","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=238"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/238\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1913"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=238"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=238"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=238"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}