주조 금형의 모델 흐름 시뮬레이션 및 공정 시뮬레이션 – 결함 예측과 초기 구조 최적화

주조 금형의 모델 흐름 시뮬레이션 및 공정 시뮬레이션 – 결함 예측과 초기 구조 최적화

금형 흐름 시뮬레이션은 충전 및 응고 결함을 예측함으로써 주조 금형의 수정 빈도를 줄일 수 있다. 신펑 몰드는 시뮬레이션 데이터를 활용하여 차체 주조 금형의 게이팅 및 배출구 배치를 최적화한다. 금형 흐름 시뮬레이션은 공동 충전 세부 사항의 최소 95%를 포착해야 하며, CNC 가공 시작 전에 88%의 정확도로 기공 위험 영역을 예측할 수 있다. 시뮬레이션 모델에는 게이팅 시스템, 오버플로우, 배출 슬롯 및 냉각 배관이 포함되어야 하며, 얇은 벽 주조 부위에서는 메쉬 요소 크기를 0.8mm로 제어해야 한다. 시뮬레이션을 통해 전체 금형 수정 빈도를 최대 58%까지 줄일 수 있으며, 복잡한 자동차 주조 제품의 경우 전체 금형 개발 주기를 7~14일 단축할 수 있다. 엔진 실린더 헤드 저압 금형의 경우, 순차적 응고 시뮬레이션을 통해 두꺼운 부분과 얇은 부분의 경계 지역에서의 수축 핫스팟을 파악할 수 있어 내부 수축 결함을 62% 감소시킬 수 있다. 시뮬레이션 매개변수는 고객의 실제 주조기 압력, 온도 및 주입 속도와 일치해야 한다.생산 설정에서 ±5% 이하로만 파라미터 편차를 제한한다. 오토바이 스윙암의 중력 주조 시뮬레이션은 액체 알루미늄의 난류 및 슬래그 포집에 초점을 맞추며, 유동 속도 변동을 2 cm/s 이하로 줄이기 위해 러너 각도를 최적화한다. 차압 성형 시뮬레이션은 진공과 압력 전환 경계 조건을 추가해야 하며, 일반적인 저압 시뮬레이션 소프트웨어는 이를 완전히 재현할 수 없다. 많은 성형 개발자들은 전체 시뮬레이션을 건너뛰고 단순한 공동 모델링만 수행함으로써, 첫 번째 시험 샘플의 불합격 가능성을 67% 증가시킨다. 시뮬레이션 보고서에는 고객 기술 심의 전에 예측된 결함 위치, 권장 구조 조정 사항 및 추정 주조 수율률을 명시해야 한다. 시뮬레이션 결과는 배기 슬롯 크기 조정을 안내하며, 배기 슬롯 깊이는 일반적으로 합금 종류와 주조 벽 두께에 따라 0.10mm에서 0.15mm 사이로 설정된다. H-암과 앞부분 서브프레임의 대형 주조 금형은 50,000회 연속 주조 사이클 후의 금형 열적 피로 평가를 위한 다중 사이클 열 시뮬레이션을 필요로 한다. 시뮬레이션은 물리적 금형 시험을 완전히 대체할 수 없다.주물기기의 실제 공정 매개변수를 미세 조정하기 위해 1~3회의 시험 운전이 여전히 필수적이다. 금형 흐름 시뮬레이션 데이터는 금형 납품 서류에 첨부되어야 하며, 향후 제품 개선을 위해 2D 및 3D 금형 도면과 함께 보관되어야 한다. 시뮬레이션 팀은 합금의 응고 특성을 이해해야 하며, 알루미늄 합금과 아연 합금은 서로 다른 수축 거동을 보여주므로 별도의 시뮬레이션 설정이 필요하다.

자주 묻는 질문

Q1: 금형 흐름 시뮬레이션이 기공 위험 예측에 어떤 정확도를 달성할 수 있나요?  
A1: 금형 흐름 시뮬레이션은 가공 전에 기공 결함을 88%의 정확도로 예측할 수 있습니다.

Q2: 얇은 벽 주물 시뮬레이션 영역에는 어떤 메쉬 크기가 권장되나요?  
A2: 얇은 벽 주물 시뮬레이션 영역에서는 0.8mm의 메쉬 요소 크기를 사용합니다.

Q3: 시뮬레이션을 통해 금형 수정 빈도를 얼마나 줄일 수 있나요?  
A3: 적절한 시뮬레이션을 통해 금형 수정 빈도를 최대 58%까지 줄일 수 있습니다.

Q4: 시뮬레이션 경계 설정을 위해 필요한 매개변수 허용 오차 한도는 얼마인가요?  
A4: 시뮬레이션 매개변수는 실제 생산 매개변수에서 ±5% 이내로 허용됩니다.

Q5: 금형 흐름 시뮬레이션을 완료했음에도 불구하고 아직 몇 차례의 시험 운전이 필요한가요?A5: 최종 매개변수 검증을 위해 1~3회의 물리적 금형 시험 라운드가 남아 있습니다.  
Q6: 미분압 주조 시뮬레이션의 경우 어떤 경계 조건이 고유한가요?  
A6: 미분압 시뮬레이션에는 진공 및 압력 전환 경계 조건이 필요합니다.

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