在浇铸以及热裂问题判断的成功应用

案例说明 ：利用FLOW-3D进行制程评估以及确认铸件热裂问题的产生

案例一、四圆柱棒钢模

FLOW-3D 案例一设定
1. 非牛顿流体
2. 紊流模型（RNG k-epsilon model）
3. 隐式热传解（Implicit）
4. 从充型执行至固化结束
5. 充型时间约 35 秒

解决无法填满模穴的方法 – 离心铸造
旋转速度设定：200 RPM
以FLOW-3D进行仿真

FLOW-3D 物理模型选择：非惯性参考座标轴模型（Non-inertial reference model） 将旋转角速度的影响施加于浇铸过程中。

二、六圆柱棒浇铸（热裂问题评估）

问题描述：铸件在固化过程中发生断裂

固化过程中发生铸件断裂的问题检讨：

铸造过程中造成的应力集中以及铸件变形原因可能来自于：

固化过程中，模具限制了铸件的收缩，而造成该区域断裂

铸件固化过程中铸件各区域的温度差异过大，造成热应力集中断裂

固液相转换时发生严重的体积收缩，铸件各个区域的收缩量不同造成铸件断裂

热应力发生的原因：

铸件中各个区域因为收缩量不同造成温度差异

由于温度的平衡影响，在这些区域开始造成应力集中

如果固化过程中应力超过铸件材料固化时的拉伸应力，就会发生永久性的变形甚至是断裂

FLOW-3D案例二设定： 零速度场（仅做固化分析）、热传采用显式解计算（Explicit）

结果显示:（固化过程中之固化率分布，红色代表固化率 = 100% 的区域）

结果：温度差异最大的区域显示

结论： FLOW-3D能够精确的预测重力铸造件充型的效果以及热裂问题的预测。