{"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\/it\/about-detail-4.html","title":{"rendered":"Applicazioni di fusione CAE (tecnologia di simulazione dei fluidi) del flusso dello stampo"},"content":{"rendered":"

Al giorno d'oggi, con lo sviluppo del software per computer e dell'intelligenza artificiale, l'accuratezza e la credibilit\u00e0 del software di analisi di simulazione, l'applicazione del software di analisi del flusso dello stampo nell'industria della fonderia \u00e8 sempre pi\u00f9 comune. La tecnologia di simulazione cae \u00e8 ampiamente utilizzata nello sviluppo di stampi di colata e nella produzione di prodotti. Grazie alle innovazioni della teoria del calcolo numerico e della tecnologia parallela delle GPU, il moderno processo di fusione \u00e8 entrato nell'era della simulazione digitale e della sperimentazione fisica a doppia trazione. Questo articolo si basa su 23 anni di esperienza ingegneristica dell'autore nel campo della colata ad alta \/ bassa pressione \/ gravit\u00e0, combinata con casi di processo tipici, analisi approfondita della tecnologia CAE del flusso dello stampo nella produzione reale dell'applicazione dei punti chiave.<\/p>\n\n\n\n

Principi della tecnologia di simulazione della colata e condizioni al contorno ingegneristiche<\/h2>\n\n\n\n

Il processo di colata \u00e8 essenzialmente un processo non stazionario di trasferimento di calore e massa del metallo fuso sotto vincoli complessi e la sua simulazione numerica richiede la creazione di un modello accoppiato tridimensionale contenente le equazioni di Navier-Stokes, l'equazione di conservazione dell'energia e l'equazione di transizione di fase della solidificazione. In particolare, nella pratica ingegneristica devono essere sottolineati i seguenti parametri chiave:
Coefficiente di trasferimento di calore dell'interfaccia: dati misurati e deviazione del valore predefinito del software fino a 40%, \u00e8 necessario utilizzare la sonda di flusso di calore per la calibrazione in loco.
Reologia del fuso: le leghe di alluminio per la pressofusione presentano caratteristiche significative di fluidi non newtoniani durante la fase di riempimento ad alta velocit\u00e0.
Compensazione del ritiro di solidificazione: sono necessari calcoli dinamici iterativi in combinazione con i database delle propriet\u00e0 termofisiche delle leghe.<\/p>\n\n\n\n

Simulazione della colata Software CAE mainstream<\/h2>\n\n\n\n

La tecnologia CAE del flusso dello stampo \u00e8 una tecnica di simulazione dei fluidi basata sulla tecnologia informatica, che utilizza modelli matematici e algoritmi per simulare e analizzare il flusso dei fluidi. Nel campo della colata, la tecnologia CAE pu\u00f2 simulare il processo di carica e solidificazione dei fluidi metallici negli stampi, compresi la portata, la distribuzione della pressione, le variazioni del campo di temperatura e cos\u00ec via, per aiutare gli ingegneri a comprendere e controllare meglio il processo di colata.<\/p>\n\n\n\n

\"Mockup<\/figure>\n\n\n\n

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

Il software MAGMASOFT \u00e8 un software di simulazione cae creato da un'azienda tedesca specializzata nell'industria della fonderia. Il software pu\u00f2 essere il giusto getto<\/a> Simulazione e analisi complete del riempimento dello stampo, della solidificazione, del raffreddamento, del trattamento termico, delle sollecitazioni e delle deformazioni. La tecnologia di simulazione del software rende digitale e visualizzato il complesso processo di colata, che risulta pi\u00f9 facile da osservare e comprendere per i fonditori. Allo stesso tempo, la velocit\u00e0 di calcolo \u00e8 pi\u00f9 rapida, quasi un giorno lavorativo. Non \u00e8 un problema incontrare parti a parete sottile (FLOW3D ha problemi di testa per i prodotti a parete sottile), i risultati di contrazione termica del software sono accurati, ma il flusso del software non \u00e8 buono come quello di flow3d e procast.<\/p>\n\n\n\n

Applicazioni tipiche: snodi di sterzo per autoveicoli Colata a bassa pressione Ottimizzazione del processo
Vantaggio: l'esclusiva tecnologia \"dual grid\" bilancia efficacemente l'efficienza di calcolo (3 milioni di griglie in 8 ore).
Limitazioni: le deviazioni nella previsione del flusso per i sistemi di colata complessi devono essere corrette manualmente.<\/p>\n\n\n\n

\"Mockup<\/figure>\n\n\n\n

Flusso3d<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

FLOW3D \u00e8 stato sviluppato negli Stati Uniti ed \u00e8 ampiamente utilizzato. \u00c8 un software di uso generale ampiamente utilizzato nell'industria aerospaziale, nella fusione dei metalli, nei rivestimenti, nei prodotti di consumo, nelle microtestine a getto d'inchiostro, nelle spedizioni, nei MEMS, nell'idraulica, ecc. FLOW3D viene utilizzato nella pressofusione con un'accuratezza molto elevata, con impostazioni di parametri ragionevoli, e l'accuratezza del flusso pu\u00f2 raggiungere pi\u00f9 di 90%. FLOW3D impiega un metodo fluidodinamico molto importante, come una migliore stabilit\u00e0 e una tecnologia unica di tracciamento della superficie libera (VOF), che rende i risultati pi\u00f9 realistici e pi\u00f9 simili al processo di pressofusione. FLOW3D \u00e8 facile da usare, con poche interfacce e procedure, il che \u00e8 una buona caratteristica. L'unico svantaggio \u00e8 che i tempi di calcolo saranno pi\u00f9 lunghi, di solito da un giorno a tre giorni. Se il prodotto \u00e8 molto grande (500mm*400mm*300mm), il calcolo richieder\u00e0 quasi quattro giorni. Anche i requisiti per l'elaborazione delle maglie sono pi\u00f9 elevati. Rispetto al software coreano anycasting, tutti ritengono che l'incarnazione del flusso sia pi\u00f9 simile. Ma l'accuratezza dei dettagli \u00e8 molto pi\u00f9 elevata rispetto a anycasting.<\/p>\n\n\n\n

Validazione del caso: una colata di lega di titanio per veicoli spaziali con accuratezza di previsione dei difetti dell'aria laminata di 93%
Vantaggio dell'algoritmo VOF: errore di tracciamento della superficie libera <0,2 mm per parti a parete sottile
Costo calcolato: involucro del motore di un veicolo a energia nuova (620 \u00d7 480 \u00d7 320 mm) tempo di simulazione del processo completo 98 ore<\/p>\n\n\n\n

\"Mockup<\/figure>\n\n\n\n

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

Il software di simulazione del processo di colata sviluppato dall'azienda americana Procast Software UES (UNIVERSALENERGY SYSTEM). Ci sono molti moduli ed \u00e8 veloce, ma la mesh \u00e8 un po' anti-umana, i parametri sono pi\u00f9 completi e richiede molte persone per inserirli. Rispetto ad altri software CAE di simulazione e analisi della colata, la guida di un cambio manuale \u00e8 pi\u00f9 automatica. In termini di flusso e contrazione termica, i risultati della simulazione del software sono relativamente accurati, le impostazioni dei parametri in linea con la realt\u00e0 possono essere raggiunte quando la precisione di 90% o pi\u00f9. Anche superiore.<\/p>\n\n\n\n

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

Anycasting \u00e8 un sistema software di simulazione di colata avanzato di nuova generazione basato su piattaforma operativa Windows, sviluppato appositamente per vari sistemi di simulazione dei processi di colata. Dopo anni di aggiornamenti iterativi, il software dispone di un potente solutore Real Flow e di una tecnologia di elaborazione tridimensionale in grado di simulare una variet\u00e0 di processi di colata, tra cui la pressofusione, la colata a bassa pressione, la colata in sabbia, ecc. per fornire agli utenti risultati di analisi di simulazione della colata efficienti, accurati e realistici.<\/p>\n\n\n\n

\"Diagramma<\/figure>\n\n\n\n

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

Huacasting CAE \u00e8 un sistema software integrato, situato presso l'Universit\u00e0 di Scienza e Tecnologia di Huazhong, dopo oltre 30 anni di ricerca e sviluppo e costantemente migliorato e perfezionato nella pratica produttiva a lungo termine. Basandosi sulla tecnologia di simulazione numerica del processo di carica e solidificazione della colata, esegue l'analisi del processo e la previsione della qualit\u00e0 del processo di formatura della colata e aiuta gli artigiani a completare l'ottimizzazione del processo di colata. Il software simula al computer il processo di carica e solidificazione dei getti e prevede i difetti che possono verificarsi nel processo di colata, come il rotolamento d'aria, l'intrappolamento di scorie, il lavaggio della sabbia, il sottofondo, la segregazione a freddo, il ritiro, il restringimento e l'allentamento.<\/p>\n\n\n\n

Vantaggio della localizzazione: kit per il processo di colata in sabbia che copre le esigenze della fonderia domestica 90%
Dati misurati: correlazione tra la previsione del ritiro e i risultati della CT industriale R\u00b2=0,87
Aggiornamento: il modulo di accelerazione GPU aumenta l'efficienza di calcolo del 400%<\/p>\n\n\n\n

Scenari applicativi tipici dell'ingegneria e quantificazione del valore<\/h2>\n\n\n\n

Ottimizzazione del sistema di colata<\/h3>\n\n\n\n

In un progetto di colata ad alta pressione di un blocco motore, attraverso la simulazione Flow3D \u00e8 stato riscontrato un problema di collisione metallo-liquido nel tradizionale cancello a ventaglio. Dopo aver ottimizzato il sistema di colata a gradini:
Riduzione del tasso di difettosit\u00e0 del gas in rotoli da 121 TP3T a 2,31 TP3T
Estensione della durata della muffa 30%<\/p>\n\n\n\n

Controllo del processo di solidificazione<\/h3>\n\n\n\n

Simulazione della solidificazione di getti ferroviari con Magmasoft regolando il layout della ghisa fredda:
La resa del processo \u00e8 aumentata da 68% a 82%
Il tasso di superamento dell'ispezione radiografica \u00e8 aumentato di 18 punti percentuali.<\/p>\n\n\n\n

Previsione micro-organizzativa<\/h3>\n\n\n\n

Previsione di successo della distribuzione granulometrica di una ruota in lega di alluminio basata sul modulo di sviluppo secondario di Procast:
Errore tra valori misurati e previsti < 1,5 livelli
L'ottimizzazione del processo di trattamento termico consente di risparmiare energia 22%<\/p>\n\n\n\n

Frontiere dello sviluppo tecnologico e raccomandazioni ingegneristiche<\/h2>\n\n\n\n

Accoppiamento di campi multi-fisici: l'urgente necessit\u00e0 di superare l'algoritmo di accoppiamento in tempo reale di campo di flusso-campo di stress-microstruttura
Applicazione del gemello digitale: si consiglia alle aziende di stabilire un sistema di convalida a ciclo chiuso dei parametri di processo - risultati della simulazione - dati di ispezione.
Sfruttamento del software nazionale: la Cina ha raggiunto un livello avanzato a livello internazionale nel campo della colata in sabbia.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Al giorno d'oggi, con lo sviluppo del software per computer e dell'intelligenza artificiale, l'accuratezza e la credibilit\u00e0 del software di analisi di simulazione, l'applicazione del software di analisi del flusso dello stampo nell'industria della fonderia \u00e8 sempre pi\u00f9 comune. La tecnologia di simulazione cae \u00e8 ampiamente utilizzata nello sviluppo di stampi di colata e nella produzione di prodotti. Grazie alle innovazioni della teoria del calcolo numerico e della tecnologia parallela delle GPU, il moderno processo di fusione \u00e8 entrato nell'era della simulazione digitale e della sperimentazione fisica a doppia trazione. Questo articolo si basa su 23 anni di esperienza ingegneristica dell'autore nel campo della colata ad alta \/ bassa pressione \/ gravit\u00e0, combinata con casi di processo tipici, analisi approfondita della tecnologia CAE del flusso dello stampo nella produzione reale dell'applicazione dei punti chiave. Principi della tecnologia di simulazione della colata e condizioni al contorno ingegneristiche La natura del processo di colata \u00e8 una fusione di metallo nei vincoli complessi del processo di trasferimento di massa e calore non stazionario, la simulazione numerica deve essere stabilita per includere 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\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/238","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=238"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/238\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1913"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=238"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=238"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=238"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}