Компьютерное моделирование технологического процесса литья детали

Сначала в программу ProCast загружается 3D модель отливки с литниково-питающей системой. Пример такой отливки изображён на рисунке 4.

Рисунок 4 – 3D модель отливки с литниково-питающей системой

В ProCast версии 2013.0 есть возможность создания сетки при помощи программы Visual-Enviromment 8.6. Для создания сеточной модели используем модуль Visual-Mesh.

Загружаем CAD-модель переходника (рисунок 5).

Рисунок 5 - Импортирование 3D модели с расширением .x_t

Следующим шагом является проверка правильности импортированной геометрии с помощью команды Prepare/Repair (рисунок 6). В открывшемся окне Repair нажимаем кнопку Cheсk.

Рисунок 6 - Меню проверки правильности импортированной геометрии

В диалоговом окне внизу экрана должна появиться надпись «No problems Indentified» - ошибок не обнаружено (рисунок 7).

Рисунок 7 – Окно сообщений

Переходим к построению поверхностной сетки. Открываем меню 2D Mesh/Surface Mesh (рисунок 8).

Рисунок 8 – Меню создания поверхностной сетки

В окне Surface Mesh можно группировать области с разными размерами элементов. Для создания сеточной модели разделим нашу геометрия на 4 области: отливки, ЛПС (без выпора), выпор и виртуальная форма. В строке Set element size вводим значение, соответствующее размеру элемента каждой области: для отливки – 1 мм, для ЛПС (без выпора) – 3 мм, для выпора – 1,5 мм, для виртуальной формы – 20 мм. Кнопкой [+] добавляем новые группы и с помощью [Modify] выделяем грани более крупных областей (стояк, выпоры, центральная часть). Присваиваем значения каждой группе как показано на рисунке. Такой подход позволяет, во-первых, сократить расчетное время (например, для больших поверхностей необязательно строить мелкую сетку), во-вторых, повысить точность моделирования, путем задания маленьким частям модели мелкой сетки.

Далее при нажатии Mesh all surfaces генерируется сетка в автоматическом режиме (рисунок 9).

Рисунок 9 - Созданная поверхностная сетка

Правильность созданной сетки необходимо проверить, для этого используем клавишу Check в меню 2D Mesh/Сheck surface mesh.

По завершении проверки, в диалоговом окне появится сообщение о количестве ошибок и пересечений сетки или их отсутствии (рисунок 10). В случае наличия ошибок, ребра, содержащие эти ошибки, выделятся красным цветом. Нажатием кнопки Auto correct исправляем ошибки. Исправленные ошибки выделяются черным цветом и появляется сообщение - Surface mesh is OK.

Переходим к созданию оболочки. Заходим в меню 2D Mesh/Shelling. Выбираем тип оболочки Uniform thickness, выставляем значение толщины 5.

Рисунок 10 – Окно сообщения о количестве ошибок

Теперь необходимо выбрать поверхность, на которой не нужно создавать оболочку. Выделим строку No shell faces, нажмем клавишу Modify и отмечаем плоскости (рисунок 11).

Рисунок 11 – Меню создания оболочки

Подтверждаем выбор, нажимаем [Generate] , затем [Apply] и получаем готовую оболочку (рисунок 12).

Рисунок 12 – Созданная оболочка (электрокоррундовая корочка)

Выполнив проверку на пересечения созданной оболочки, можем перейти к построению объемной сетки. Открываем 3D Mesh/Volume Mesh. Нажимаем кнопку Volume и выделяем все поверхности ctrl+A. Запускаем генератор сетки, нажав на Mesh. После создания подтверждаем Apply (рисунок 13).

Рисунок 13 – Меню построения объемной сетки (Tetra mesh)

На этом этап создания сеточной модели закончился. Модель необходимо сохранить во внутреннем формате Visual-Mesh *.vbd и экспортировать для передачи ее в препроцессор Visual-Cast.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном отчёте был изложен теоретический материал на тему «литейное производство», были рассмотрены типы литейного производства, основы общей технологии металлов, литейные сплавы, свойства металлов. Так же был продемонстрирован процесс работы в программе ProCast, в результате которого была построена и разбита на поверхностную и объемную сетку оболочка (электрокоррундовая корочка) для заданной детали.