2009年3月11日 星期三
Simulation Image Control
如圖中所示,在左方之Model View選單中,系統預設了幾個視角,右方之Image Resolution則決定了物件之大小。
在下的的 Type of Display中,可以選擇模擬時物件之顯示方式。
1.Show all nodes 在模擬時以色混圖顯示整個鑄件。
2.Show only nodes above Solidification Temperature
僅示在在凝固點以上之鑄件溫度:
3.僅顯示在臨界固相溫度以上之鑄件溫度:
2009年3月6日 星期五
Solidcast 7.2.2版新增功能
2. 升級的Iron Property Calculator Tool。提高了由其設計之冒口效率的準確性。
3. 修正SOLIDCast充填模擬時模具內之溫度分佈。
4. 改善FLOWCast在Vista系統之啟動問題。
5. 新增工具 Two Stage Pour,該功能可協助設定 FLOWCast。允許您在充填達到所設定之百分比時自動執行冒口覆蓋,由頂冒口繼續執行澆注。
6. 改良後之方案儲存功能,修正在XP及VISTA下,,而不會將所有現存檔案複製於新資料夾內。此問題已於新版本中修正。
7. 澆流道設計精靈中,移除最小化之按鈕,您可以直接移動視窗。
調整鑄鐵性質三-Iron Property Calculator
2009年3月5日 星期四
調整鑄鐵性質二-Iron Property Calculator
以下圖之鑄件為例:假設為 肥粒鐵基球墨鑄鐵C:3.25% Si:2.50% P:0.03%,澆鑄溫度1400℃,我們將計算其鑄鐵性質。
該如何利用Iron Property Calculator調整性質呢?我們先執行Iron Property Calculator。
我們需要輸入鑄件的碳、矽、磷含量,金屬溫度、鑄件模數、金屬種類、冶金品質及模具硬度。通常金屬類型及成份、溫度等資訊會標示,我們不需特地去計算。而金屬溫度是指金屬在模具中的溫度,一般而言會較澆注溫度少23-65℃。而關於鑄件的模數,則可以利用Solidcast快速的幫我們計算。
將裸鑄件(不包含冒口及澆流道等),建立網格並執行模擬,網格的大小可以粗一點,以加速計算。當模擬完成後,點選冒口設計精靈。
選擇計算及顯示鑄件模數:
繪出Iso-Surface,如下圖:
紅框內之數字,即為鑄件模數。有了以上資訊,即可以計算鑄鐵之性質:
C:3.25% Si:2.5% P:0.03% Casting Modulus:1.711 Temperature:1370℃ (1400-30)
其中 Metallurgical Quality(冶金品質)&Mold Rigidity(模具硬度),選擇50,大致上符合一般的情況。按下Calculate Iron Properties,就可計算出鑄鐵之性質。
調整鑄鐵性質一
CI DI Ferr 球墨鑄鐵-肥粒鐵基
CI DI Pearl 球墨鑄鐵-波來鐵基
CI GI 3.5CE 灰口鑄鐵
CI GI 4.0CE 灰口鑄鐵
CI GI 4.4CE 灰口鑄鐵
以上為典型的鑄鐵,然而,在實際鑄造時,應該修改以配合實際鑄造之情形。
在Solidcast材料表內,提供基本之方式以調整鑄鐵之性質。
以下圖之鑄件為例,已知 CI DI Ferr,C:3.25% Si:2.50% P:0.03% 點選延性鑄鐵按鈕如下圖:
在欄內輸入碳、矽之含量,及模壁移動距離。在模壁移動距離中,我們選擇2%,代表的是預期在模具中因體積的脹而產生模壁的移動。較硬的模具會有較少的模壁移動量。較厚的模具將有較少之值。點選ok!將會重繪體積收縮曲線。如下圖之黑線:
此為Solidcast內提供之基礎鑄鐵性質調整。然而在澆注時,影響鑄鐵件性質之因性還包括碳矽磷量之含量、澆鑄溫度、鑄件外形等影響,故Solidcast提供我們更準確的工具,以調整鑄鐵之性質:Iron Property Calculator
在Vista下安裝Solidcast
Ⅰ.首先安裝Solidcast,最新版本為7.2.2版。點選這裡下載
Ⅱ.安裝Solidcast,當您安裝時,將出現一到二個錯誤訊息,顯示檔案未被正確的安裝,點選忽略, 繼續執類安裝程序。
Ⅲ. 安裝完畢後,執行SolidcastVista.exe。點選這裡下載
Ⅳ.在Solidcast圖示上按滑鼠右鍵,點選內容,選擇相容性設訂頁面,如下圖中紅框處設定:
依以上步驟,您的Solidcast即可正確的執行了!
Solidcast模擬結果-Custom Criterion
其中之一為FCC標準,由F. Chiesa所研發,此功能為鋁合金鑄件提供全面性微縮孔發生之指標。此標準建立在凝固速度之及凝結時間上,較高之數值表示較高之縮孔發生率,FCC之例圖如下:
FCC標準由Trois-Rivières (Québec)學院的Franco Chiesa所研究出,以預測在鋁合金中微縮孔生成位置。此標準之基礎建立在solidification time及solidification wavefront Velocity,在經妥善除氣之鋁合金鑄件中,此標準提供了鑄件中產生微縮孔之百分比。SOLIDCast如今將此計算包含在Custom Criterion功能之中。
在其他的合金中,此標準亦能提供有用的結果(如鑄鐵等),以預測可能產生微縮孔之區域;此功能以可辦別出熱點之位置。即鑄件中容易產生次縮孔之位置就能被表現出來。
FCC標準之範圍由鑄件之幾何形狀及其合金所決定,所以很難在此表明何種鑄件會有何種之臨界值,一般而言,數值愈高,發生微縮孔之機率愈高。我們建議將起始數值設定為其範圍之40%。舉例來說,若一鑄件之FCC標準範圍為0到1.9,則其範圍之40%將為0.76。高於此值表示易於產生微縮孔的區域。
使用FCC標準有如下步驟:
Ⅰ 當模擬結束之後,點選方案樹內的模型項目,從工具列中的模擬…計算FCC法。
Ⅱ 當計算完成後,繪出資料種類選擇Custom-High,FCC之範圍將會顯示。以範圍之40%為資料表現的起始點。
Solidcast模擬結果-材料密度
材料密度計算鑄件內凝固時發生收縮區域金屬之密度。當發生收縮時,因其體積-重量比減少,若無法自冒口補充金屬,則其密度將下降。亦即表示縮孔可能發生。
材料密度之範圍訂為0-1。代表每節點內所具有的金屬量。0代表該節點無任何金屬,1代表該節點完全被金屬所填滿,其數值所表示之意義如下:
數值= 0 0% 金屬 100% 縮孔
數值= 0.90 90%金屬 10%縮孔
數值= 0.99 99%金屬 1%縮孔
數值= 1.0 100%金屬 0%縮孔
一般而言,我們發現數值在0.995-0.990或低於這個數值時,該位置將容易有縮孔之產生。
材料密度功能在鑄鐵件能指出微縮孔之位置;在非鐵金屬,如鋁合金中,能預測較嚴重(gross macroporosity)之縮孔發生,而凝固條件不良所產生之微縮孔可由Niyama標準或是FCC標準預測。
Solidcast模擬結果-Niyama
Niyama標準亦可被應用在其他合金中,Niyama基本上是為預測方向性凝固(directional solidification),較差之方向性固化由數值0表示,良好之方向性凝固有較高之數值,各種類金屬標準數值如下:
鋼: 0~ 1
鑄鐵: 0 ~0.75
鋁: 0 ~0.30
銅: 0 ~1.30
較低之Niyama值有較高之縮孔發生率,較高之值,縮孔發生機率較低,當數值高於標準時,縮孔不易發生。
Niyama值需加以解釋,因在很多地方其數值較低,但不一定容易產生縮孔,像是薄壁鑄件之中心區域,及不同冒口區域之相接區域。Niyama只考慮熱交換而不將重力因素量入計算。對大部份含鐵金屬而言。材料密度(將重力列入計算),為較好標準。而Niyama仍可應用在許多非鐵金屬上(尤其是鋁合金)。