POLIGONSOFT連續鑄造工藝模擬解決方案

POLIGONSOFT連續鑄造模擬解決方案
 
該專用模塊允許設置結晶器的任何幾何形狀以及鑄錠在設備中的運動軌跡，同時考慮與所有牽引、導向機構等元素的熱力和力學互動。

■溫度和相場

■板坯凝固

■宏觀和微觀孔隙

■殘余應力
■裂紋（熱裂和冷裂）

■彈性變形

■塑性變形

■金屬結構
PoligonSoft能夠研究各種技術參數對零件質量的影響，識別這些參數變化與缺陷零件出現之間的關系。

●降低成本和時間
除了縮短產品開發時間外,還可以顯著節省材料和人工成本。
●提高質量和精度
預防和糾正鑄造缺陷,如孔隙、氣孔或凝固問題。
●工藝和設計優化
嘗試鑄造過程的不同變量,以找到最有效的配置。

總體概念
這個數學模型是與大型鋼板生產商Severstal公司合作開發的。它基于凝固求解器和應力求解器，為此設計了一種新穎獨特的解決方案。

半連續鑄造分析

為OJSC “KUMZ公司”進行的研究需要對典型鑄造制度進行分析，以找到既定制度中的溫度分布，預測錠坯的完整性，并檢查殘余應力的特性。

■合金：D19ch品牌鋁合金

■錠坯截面：1671x492mm，桶形，高度6700毫米
■結晶器高度：115毫米
■金屬溫度（在攪拌機中）：710°C
■結晶器：6061-T6品牌鋁合金
■冷卻水溫度：25°C
■環境溫度：20°C
■結晶器中的金屬液位置：距頂部55毫米
■水冷區：結晶器下緣以下30毫米，延伸270毫米
■冷卻區在底部由排水系統界定，這些系統完全排除其水平以下的水。

穩態條件特性（每分鐘50毫米）
在鑄造中達到穩定的熱態意味著錠坯整個體積內的結構和金屬屬性特性的穩定。在這種情況下，最重要的因素是液態金屬腔體的溫度和尺寸的穩定。

應力-應變狀態分析
通過半連續鑄造方法制造錠坯的分析可以包括計算應力-應變狀態，以預測應力、變形、位移的場，以及熱裂紋形成的傾向等。

宏觀和微觀孔隙率
 
PoligonSoft中的宏觀和微觀孔隙率模型允許預測與未在熔融金屬水平以上區域進行喂養以及熔融金屬在樹枝狀框架中過濾過程中的缺陷形成相關的缺陷。在半連續鑄造任務中，當訪問滑動接觸的通用熱傳遞模型的功能時，可以進行此類分析。

■計算顯示，由于寬范圍合金的特定凝固特性和存在的散熱條件，軸向區域形成高達0.5%的微觀孔隙的趨勢。

■錠坯配置和適度的鑄造速度確保了凝固的明確方向性，這防止了熔融金屬的孤立和破碎區域的形成，以及隨后的宏觀孔隙的形成。

■通過建模可以進一步分析控制微觀孔隙水平和減少兩相區振幅的措施。

連續鑄造分析

為”Severstal”公司進行的研究旨在比較模擬結果與其鑄造機實際結果。

高精度鑄造工藝模擬仿真軟件POLIGONSOFT簡介：

POLIGONSOFT 是一款專業的鑄造模擬分析軟件,這款軟件具有豐富的材料庫參數以及專業技術團隊支持,幫助用戶解決從研發到制造過程中的成本,質量,以及交付時間問題。提高鑄件廠商的競爭力。

軟件介紹
POLIGONSOFT采用優良的有限元FEM算法技術，實現了高精度的鑄件分析模擬。除了對流動、凝固等一系列鑄造工藝進行評價外，還可以對產品的內部質量評價，如氣孔率、凝固后編織預測、熱應力分析等進行連續模擬。

POLIGONSOFT的好處

·        初始設計階段結構缺陷的預測、分析、測量和量化（例如斷層掃描等測量孔隙率的體積）

·        模擬從澆鑄到最終鑄件的整個過程，以處理所有物理現象

·        考慮熔模鑄造過程中陰影效應的視角因子輻射計算

·        計算模具內凝固和模具外冷卻過程中的應力，預測應變并通過 3D 掃描儀測量進行評估

·        預測晶體結構，包括等軸/單晶、微觀結構和機械性能

·        對熱處理工藝進行合理建模、仿真分析，可進行正火、退火、淬火、回火等工藝曲線的全方位模擬

POLIGONSOFT鑄造仿真軟件其它優勢：
POLIGONSOFT鑄造工藝模擬、定向凝固、各種鑄造等仿真
★重力、砂型、高低壓、真空鑄造，消失模；
★加冷鐵、保溫冒口；
★熔模鑄造、勻速抽拉、變抽拉速率；
★模擬各類實心‖空心‖動葉、單聯、多聯導葉等復雜結構葉片的工藝仿真；
★模型拆分、網格超細節劃分、修復；
★差壓鑄造、傾斜澆注；
★鋼錠底注式、頂注式澆注工藝模擬；
★非均勻模殼、對稱面、無殼面模擬；
★充型、凝固、冷卻、HRS；
★宏觀組織、晶粒生長，單晶、定向凝固等葉片、葉輪工藝模擬；
★換熱系數反算；
★計算收縮率；
★完整鑄造數值模擬范例；
★溫度場、應力場和縮松縮孔缺陷等；
★反變形。