ProCAST压铸教程(中文)
ProCAST操作手册翻译续1
目录THERMAL 热分析2 GEOMETRY ASSIGNMENTS 几何体分配3 MATERIALS ASSIGNMENT 材料分配4 INTERFACES ASSIGNMENT 界面设定9 BOUNDARY CONDITIONS ASSIGNMENT 边界条件设定15 PROCESS CONDITIONS ASSIGNMENT 运行条件设定20 INITIAL CONDITIONS ASSIGNMENT 初始条件设定21 RUN PARAMETERS ASSIGNMENT 运行参数设定24 FLUID FLOW & FILLING 流场和填充24 RADIATION 辐射28 STRESS 应力28 DATABASES 数据库29 MATERIAL DATABASE 材料数据库29 MATERIAL PROPERTIES 材料属性33 THERMODYNAMIC DATABASES 热力学数据库39下面是ProCAST2005软件自带操作手册前处理部分（PreCAST）的翻译内容，从75页开始，本人E文水平极为有限，中文水平也不甚高，翻译内容必有诸多错漏之处，希望各位不要见笑。
THERMALThermal modelThe Thermal module allows to perform a heat flow calculation, by solving theFourier heat conduction equation, including the latent heat release duringsolidification. The typical results which can be obtained are the following :• Temperature distribution• Fraction of solid evolution• Heat flux and thermal gradients• Solidification time• Hot spots• Porosity prediction热分析热分析模块热分析模块执行热流计算，通过傅立叶热传导方程，包含结晶过程的潜热计算。
PROCAST使用方法
PROCAST使⽤⽅法PROCAST使⽤⽅法ProCAST铸造模拟的基本流程为：Meshcast划分⽹格并检查——PreCAST设置边界条件和运⾏参数——DataCAST，ProCAST解算——ViewCAST处理、分析计算结果。
1 造型：造出零件和浇注系统，不⽤造出模壳。
UG型存成：*.xmt_txt ⽂件。
2 划分⽹格：打开Meshcast，新建时引⼊造型⽂件。
修改properties 中的单位，Advanced中的Tolernace value为0.01。
表⾯⽹格：Meshcast (*.sm)I-deas (*.unv)patran (*.out)实体⽹格：Meshcast (*.mesh)Procast (*d.dat)I-deas (*.ideas.mesh)Patran (*.patran.mesh)2.1 检查⼏何模型。
蓝边表⽰⾃由边或只被⼀个⾯所有；黄边表⽰被3个以上的⾯共有。
正确模型是：任何边都⾄少被两个⾯共有；任何⾯都必须由封闭的⼀组边围成；⼏何⾯必须封闭以形成⼏何体。
调⼊模型后先检查⼏何模型。
不合格的⼏何模型⽤修改⼯具更改。
⼏何模型合格后设置⽹格尺⼨。
再⽣成⽹格，显⽰⽹格，修改⽹格。
2.2 ⽹格尺⼨设置选择要设置的边。
红⾊为选中。
可以对零件⽹格设⼩，浇注系统⽹格设⼤。
2.3⽣成⽹格显⽰⽹格检查⽹格⽹格信息进⼊体⽹格2.4当检查⼏何模型、、通过后可以进⽽体⽹格。
未⽣成的⾯、质量差的⽹格需修改。
2.5 edit Mesh页中check mesh和check intersections需检查合格，否则修改⽹格。
在shell页中选取不作型壳的表⾯，输⼊型壳厚度，⽣成型壳，再检查check mesh 和check intersections两项。
然后tel mesh页中点gengerate tel mesh⽣产体⽹格。
检查体⽹格质量Bad Elements、Neg Jac（可以有⼏个Bad Elements）。
ProCAST压铸教程(中文)
一、 启动Precast.二、 导入网格文件。
如果要进行3D 分析，需要导入一个有限元网格文件。
网格文件可以由PA TRAN , IDEAS, ANVIL, ANSYS, ARIES 等格式输出。
本教程使用的网格文件由MeshCAST 自动生成。
典型的MeshCAST 文件的文件名类型“prefix.mesh ”。
操作步骤：GEOMETRY>MESHCAST>APPLY如果使用MeshCAST 生成的文件，模型的单位包含在文件里。
如果是由其它的软件生成的文件，必需要进行单位设置。
操作步骤：GEOMETYR>UNITS如果文件导入成功，会出现一个文件检查结果。
（如图）会帮助确认导入文件中正确的节点、元素、实体的数量。
为了方便看几何体，可以使用快捷键。
操作步骤：MATERIAL>SHIFT+X>CTRL+SHIFT+Y>HIDDEN 。
三、 确定对称面通过选择位于对称面上的3个点来确定一个对称面。
使用网格工具或者造型工具可以找到这些点。
通过定位每个平面上的节点来确定这些点并且标明节点的平面坐标。
对称面必需满足两个条件：l 没有热流传过对称面l 没有液流经过对称面对称边界条件也会自动生成。
参见本教程后面的边界条件的设置。
操作步骤：GEOMETRY>SYMMETRY>MIRROR 1>输入对称面的坐标， X=0>APPLY>SYMMETRY>EXECUTE设置对称面后，屏幕上只显示出一半铸件。
我们只要模拟一半铸件，而不会降低精度，并且还会减少模拟的时间。
图 1对称面上的定位点的输入四、导入网格文件的检查导入的文件中是否有坏点对模拟结果有很大的影响。
一定要对导入的文件进行检查。
1、操作步骤：GEOMETRY>CHECK GEOM>NEG-JAC本步骤用来寻找负雅可比元素。
这些元素把内部的面翻到外面或者是平面。
如果网格文件中含有这些元素，模拟中止很大程度上是由于收敛的问题。
ProCAST_中文资料_new
ProCAST——领先的铸造过程专业模拟软件概述世界领先的铸造过程模拟有限元解决方案在整个制造业，铸造过程模拟现在已作为一个重要的产品设计和过程开发的工具，来提高产量和铸造质量。
ProCAST 是业界领先的铸造过程模拟软件，基于强大有限元求解器和高级选项，提供高效和准确的求解来满足铸造业的需求。
与传统的尝试－出错－修改方法相比，ProCAST 是减少制造成本，缩短模具开发交货时间和改善铸造过程质量的重要完美解决方案。
背景ProCAST 自1985年开始一直由位于美国马里兰州首府Annapolis 的UES Software 进行开发，并得到了美国政府和诸多研究机构的大力资助。
1990年后，位于瑞士洛桑的Calcom SA 和瑞士联邦科技研究院也加入了ProCAST 部分模块的开发工作，基于其强大的材料物理背景，Calcom 在ProCAST 的晶粒计算模块和反向模块开发上贡献良多。
2002年，ProCAST 和Calcom SA 先后加入ESI 集团。
ESI 也重新整合了其原有的热物理模拟队伍如PAM-CAST 和SYSWELD ，这样ProCAST （有限元铸造仿真），PAM-CAST （有限差分元铸造仿真）, Calcosoft （连续铸造仿真）和SYSWELD （热处理与焊接模拟）一起组成ESI 完整的材料热处理成型综合解决方案。
功能ProCAST 是为评价和优化铸造产品与铸造工艺而开发的专业CAE 系统，借助于ProCAST 系统，铸造工程师在完成铸造工艺编制之前，就能够对铸件在形成过程中的流场、温度场和应力场进行仿真分析并预测铸件的质量、优化铸造设备参数和工艺方案。
ProCAST 可以模拟金属铸造过程中的流动过程，精确显示充填不足、冷隔、裹气和热节的位置以及残余应力与变形，准确地预测缩孔、缩松和铸造过程中微观组织的变化。
作为ESI 集团热物理综合解决方案的旗舰产品，ProCAST 是所有铸造模拟软件中现代CAD/CAE 集成化程度最高的。
procast铸造模块操作流程
procast铸造模块操作流程Procrastination seems to be a common issue among individuals when it comes to completing tasks, and operating the casting module is no exception. Often, people find themselves putting off the necessary steps needed to properly operate the module, leading to delays in production and potential errors in the final outcome. This behavior can stem from a variety of factors, including feelings of overwhelm, lack of motivation, or fear of making mistakes.拖延似乎是人们在完成任务时的一个普遍问题，操作铸造模块也不例外。
人们经常发现自己推迟完成操作模块所需的必要步骤，导致生产延迟和最终结果可能出现错误。
这种行为可能源于多种因素，包括感到不知所措、缺乏动力或害怕犯错误。
One possible solution to combat procrastination in operating the casting module is to break down the process into smaller, more manageable tasks. By dividing the overall operation into smaller steps, individuals can tackle each task one at a time, making the process feel less overwhelming and more achievable. This approachcan help individuals stay on track and avoid the temptation to procrastinate.对抗拖延，在操作铸造模块中的一个可能解决方案是将流程分解为更小、更易管理的任务。
procas高压铸造-流场
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HPDC-Flow
充型过程剖视图
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HPDC-Flow
凝固过程模具及铸件截面温度场分布图。
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Pro-CAST培训手册（高压铸造）
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博骞仿真工程科技（广州）有限公司 ZhongGuo ESI
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HPDC-Flow
通过显示温度分布可以检查提取工作的正确性。如图所示，温度加载后的显示结果。
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HPDC-Flow
RUN PARAMETERS(运行参数)：General和Thermal选项不用更改。Cycles(循环)序号设为1， Flow设为3。（FLOW）速度保存频率设成和TFREQ （温度结果保存频率）相同。
上模
衬套 有网格管道 铸件 下模
首先对几个循环过程进行热分析，以预测达到稳定状态所需要的循环次数。 第二步，把稳定状态模具组件的温度分布作为初始温度进行流场和应力分析。 在本手册中我们将提取稳定状态的模具温度分布，用作初始温度。
2
HPDC-Flow
1、在PreCAST中导入hpdcd.dat模型。 建立一个新的计算路径，并从已有的hpdc-cycling路径中复制hpdcd.dat和hpdcp.dat文件。
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HPDC-Flow
Flow设为3,使用3 号计算模型。 （在充型过程 中，求解流动方 程，当充型完成 且NCYCLE=1 时，只计算温 度）。
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HPDC-Flow
3、保存并退出。
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HPDC-Flow
4、运行计算程序。
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HPDC-Flow
5、观察结果。
注意第0步：模 具的温度分布 并不像在 HPDC-cycling 计算第10个循 环之前得到的 温度分布那样 均匀。
(完整版)PROCAST铸造学习
PROCAST铸造学习Procast 铸造模拟的基本流程为：造型——划分表面网格——MeshCAST 划分体网格——PreCAST 设置边界条件和运行参数——DataCAST——ProCAST 解算——PostCAST，ViewCAST 处理、分析模拟结果。
下面进行较为详细的说明。
一．Ideas 造型与划分表面网格1．造型(simulation + master modeler): 建模顺序为铸件，浇注系统，砂箱。
*注意直浇口面，明冒口面，和砂箱上表面必须在一个平面上。
对于一般的砂芯，可看作砂箱的一部分。
2．Partition（先选铸件，再选砂箱。
）3．划分模型的表面网格（simulation+ meshing）4．输出面网格模型: file, export, ideas simulation universal file, 键入文件名（文件为*.unv），OK。
二．Meshcast（划分体网格）1．在Dos窗口键入meshcast2．File/open，文件类型选I-deas surface mesh(*.unv)3．Check mesh, Check intersection，检查表面网格质量，提示信息显示在左下角的Message Window 中，如表面网格通过，则进入下一步，否则修改4．Tet mesher, full layer（对砂型采用no layer）, gen tet mesh5．Display Ops 下(点击bad element, Negative Jac)检查是否有坏单元和负雅各比单元。
如果有坏单元，则Smoothing 优化单元(smooth 优化建议不要超过两次)，save。
有些坏单元无法消除，需对表面网格进行修改。
6．Exit（生成*.mesh 文件）三．Precast (设定材料的热物性参数，边界条件，运行参数等)1．在文件所在的目录下键入precast *（*为文件名前缀）2．Geometry, units(mm), meshcast *.mesh，Apply。
procast高压铸造_循环
内表面选择
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HPDC-Cycling
在有网格冷却水道的周围施加温度为20摄氏度。
对各部分的显示 状态进行设置
对话框中设置上模材料的 active选项为no。
选择有网格冷却水道
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HPDC-Cycling
6、设置重力。 进入Process菜单，设置重力加速度的矢量值。
重力加速度又三 个矢量组成，根 据实际情况设定 大小。
Store 选择工具
3、选择相应的 边界条件，并 点击“assign”设 定； 4、点击“link”完 成设定。
设置参数
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HPDC-Cycling
模具的外表面设为空冷。
添加边界条件
Store
选择参数值
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HPDC-Cycling
当外部温度为200摄氏度时，无网格管道的表面设为传热系数为2000W/m2K的加热通道（200摄氏度）。 注：非网状通道的内表面使用连选工具选取。
单位
点击单位按 钮，可选择不 同的单位。
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HPDC-Cycling
7、设置常量初始条件。（initial condition->constant)
点击不同的区 域，在输入框 内输入其初始 温度，按键盘 回车键确定。
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HPDC-Cycling
8、设置运行参数。
在Preferences中选择“hpdc Cycling”选项，软件将会自动设置正确的运行参数。
模具间换 热系数
空气 涂料
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HPDC-Cycling
下模——衬套界面（Diecombo) : 在下模和衬套之间设置一个导热系数为1000W/m2K的diecombo界面。
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HPDC-Cycling
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一、 启动Precast.二、 导入网格文件。
如果要进行3D 分析，需要导入一个有限元网格文件。
网格文件可以由PA TRAN , IDEAS, ANVIL, ANSYS, ARIES 等格式输出。
本教程使用的网格文件由MeshCAST 自动生成。
典型的MeshCAST 文件的文件名类型“prefix.mesh ”。
操作步骤：GEOMETRY>MESHCAST>APPLY如果使用MeshCAST 生成的文件，模型的单位包含在文件里。
如果是由其它的软件生成的文件，必需要进行单位设置。
操作步骤：GEOMETYR>UNITS如果文件导入成功，会出现一个文件检查结果。
（如图）会帮助确认导入文件中正确的节点、元素、实体的数量。
为了方便看几何体，可以使用快捷键。
操作步骤：MATERIAL>SHIFT+X>CTRL+SHIFT+Y>HIDDEN 。
三、 确定对称面通过选择位于对称面上的3个点来确定一个对称面。
使用网格工具或者造型工具可以找到这些点。
通过定位每个平面上的节点来确定这些点并且标明节点的平面坐标。
对称面必需满足两个条件：l 没有热流传过对称面l 没有液流经过对称面对称边界条件也会自动生成。
参见本教程后面的边界条件的设置。
操作步骤：GEOMETRY>SYMMETRY>MIRROR 1>输入对称面的坐标， X=0>APPLY>SYMMETRY>EXECUTE设置对称面后，屏幕上只显示出一半铸件。
我们只要模拟一半铸件，而不会降低精度，并且还会减少模拟的时间。
图 1对称面上的定位点的输入四、导入网格文件的检查导入的文件中是否有坏点对模拟结果有很大的影响。
一定要对导入的文件进行检查。
1、操作步骤：GEOMETRY>CHECK GEOM>NEG-JAC本步骤用来寻找负雅可比元素。
这些元素把内部的面翻到外面或者是平面。
如果网格文件中含有这些元素，模拟中止很大程度上是由于收敛的问题。
2、操作步骤：GEOMETRY>CHECK GEOM>VOLUMES本步骤用来检查模型不同部分的体积。
体积检验使我们确信单位是否正确以及用型腔的一些信息。
五、保存PreCAST的设置在PreCAST设置过程中，我们可以在任意一点保存。
这样可以防止以外的停电、错误设置或者文件损坏导致数据的丢失。
操作步骤：GEOMETRY>SA VE当使用保存功能时，就会把所有模拟所需要的数据都保存在文件[prefix]d.dat中。
数据中包含几何数据、使用的材料、工艺数据等等。
在保存结束退出PreCAST时，会用[prefix]p.dat形式生成第2个文件。
这个文件仅仅包含有运行参数。
六、定义材料现在我们对模拟中使用的材料进行定义。
本问的例子中，铸件使用AL356，模具使用H13钢。
在材料设置表中，有3列。
ID用来标明元素群所使用的材料。
MA TERIAL NAME用来定义有相同ID 的元素使用材料的名称。
TYPE用来确定几何体的功能，这可以使PreCAST对模型进行计算或者假设。
操作步骤：MATERIALS>ASSIGN>选择#1，材料库中的AL356材料被选中>ASSIGN>在TPYE中输入CASTING>选择#2，材料库中的H13材料被选中>ASSIGN>选择#3>ASSIGN七、创建接触面条件当热在不同材料之间传递，可能不会通过尽管材料好像很好的接触。
因此，必需在材料接触面设置合适的传热系数。
这里我们在数据库中设置新的传热系数。
操作步骤：INTERFACE>DATABASE正如你看到的右边的表格，你可以在数据库中定义新的参数。
这里，你可以把导热系数当作一个时间函数或者温度函数的常量。
在模拟期间，导热常量保持不变。
如果导热系数是时间的函数，它将随时间而变化。
随材料温度的变化，导热系数也会变化，如果它是温度的函数。
在生产循环中，模具总成的内表面描述是一种特殊的方法用于描述内表面所有的传热特点。
模具间的内表面传热系数是一个常量。
在温度表格内输入数据就可以使它成为温度的函数。
在开模时，空气系数和空气温度时热量传向空气和模具周围的气温。
在生产周期内发生喷射，喷射系数和喷射温度描述了热量的传导和喷射周围的温度。
操作步骤：ADD>DIE COMBO>输入0.1作为常量>单位转换为“cal/cm2/C/sec”>输入0.002作为空气系数>输入80作为空气温度>温度单位锁定为“F”（华氏温度）>输入0.005作为喷射系数>输入70作为喷射温度>输入“cover_ejector”作为识别>STORE模具总成只能作为一致的或共享的网格节点。
另外，标准的内表面必需是基于生产循环时间的依赖于时间的特征。
模具总成集合了内表面和边界条件特点为一个简单的形式。
因此，仅有的边界条件是没有被模具覆盖的部分，如热量从镶嵌物的外面传导以及冷却线。
下一个内表面是铸件和上模之间的表面。
与模具之间的传热相比较，传热率更高。
操作步骤：ADD>DIE COMBO>输入0.8作为常量>单位转换为“cal/cm2/C/sec”>输入0.002作为空气系数>输入80作为空气温度>温度单位锁定为“F”（华氏温度）>输入0.005作为喷射系数>输入70作为喷射温度>输入“casting_cover”作为识别>STORE当使用数据库时，会有一个使用者的列表。
在所有的PreCAST中，只有一个人可以进入所有的数据库。
这个人可以防止别人更改数据库。
使用者可以根据需要创建自己的数据库。
最后一个内表面用来描述铸件和动模之间的内表面。
铸件在动模上直到铸件被顶出为止，要确定铸件附在动模上直到顶出为止。
在特定开模时间内表面传热系数关闭和切换为空气/喷射数值。
然而，铸件如果一直附在动模上，将在铸件被顶出后才进行切换。
这个时间将在PreCAST的Run Parameters>Cycles部分中设置。
操作步骤：ADD>DIE COMBO>输入0.8作为常数>单位锁定为“cal/cm2/C/sec”>输入0.002作为空气系数>输入80作为空气温度>温度单位锁定为“F”（华氏温度）>输入0.005作为喷射系数>输入70作为喷射温度>锁定“ATTACHED UNTIL EJECTION”>输入“casting_ejector”作为识别>STORE如果模具内表面作为永久型的内表面，则喷射系数和喷射温度不填写。
八、 在有限元模型中创建内表面教程中的网格大小都相同，所有的材料都在内表面上共享节点。
操作步骤：INTERFACE>CREATE>对所有的3对材料锁定“Yes ”或“No ”>APPLY对于不一致的网格：“CREATE ”键以红色高亮并且无法进入，因为PreCAST 不能在这种类型的网格中定义材料副。
跳过本页，在下页中设置内表面。
经过优化的相同的网格：进行优化后，材料副已经确定。
把所有材料副都标记为“NO”，选择“EXECUTE”，继续下一页。
九、设置内表面条件现在一个内表面系数已经加入数据库且创建了一个内表面，我们需要给模型中的内表面设置数据库入口。
大多数项目的数值都是第一次设置，如材料特点、传热系数或者传热速度，然后把它们设置到导入的有限元模型的一些部位。
第2列中的“C”标明一致的内表面，“N”表明不一致的内表面。
操作步骤：INTERFACE>ASSIGN>在材料副中选择第1种材料的ID>高亮选择数据库中的“casting_cover”入口>ASSIGN>在材料副中选择第2种材料的ID>高亮选择数据库中的“casting_ejector”入口> ASSIGN >在材料副中选择第3种材料的ID>高亮选择数据库中的“casting_ejector”入口> ASSIGN当温度是导热系数的函数时，材料的顺序是非常重要的。
本例中必需确定哪种材料是基于传热的计算。
材料副中的第1种材料就作为计算的基础。
选择材料副中的第2种材料就可以改变顺序。
不一致的网格：在设置数据库入口前，必需增加内表面副。
按“ADD”，输入用空格键分开的材料副（如 12），按“APPLY”。
为你要指定的内表面接触的所有材料都这么做。
十、创建边界条件特征边界条件强化工艺条件如浇注温度、填充速度、热传导及其它项目。
在这个热模拟中我们定义了3个参数：模具的热对流和冷却线。
操作步骤：BOUNDARY>DATABASE1、定义模具外部的热传导。
为了减少模型尺寸，通常仅分析模具的镶嵌件不包括模具支架。
整个系统模型化很简单，然而模型的尺寸会大大增加模拟的时间而且不能提供更高的精度。
操作步骤：ADD>HEAT>输入0.002>单位转变为cal/cm2/C/sec>输入75>温度单位变为F（华氏度）>输入“air_convection”>STORE热传导有两种形式，在内表面间传递和在边界传递。
主要的不同在于已经模型化（如模型或者铸件）的项目之间发生的热传导可以使用内表面条件来模拟。
在模型化的项目与非模型化项目之间的热传导必需使用边界条件来模拟。
2、定义冷却水道的热传导。
假设冷却水道一致打开。
也可以使用热流量甚至把冷却水道网格化后进行冷却剂或者油的流体流动分析。
操作步骤：ADD>HEAT>输入0.01>单位转变为cal/cm2/C/sec>输入75>温度单位变为F（华氏度）>输入“cooling_line”>STORE如果冷却水道经常开关，可以使用“TIME”（时间）特征。
这个特征允许使用与模拟时间相关的热传导系数的调整。
十一、设置边界条件在边界数据库中设置完边界条件后，要在模型中设置这些定义的位置。
首先检查对称边界条件，当对称面设定后对称边界条件会自动生成，然后继续以前部分定义的条件。
选择了对称面的边界条件后，面对两个对称面的元素应该被红色高亮选中。
操作步骤：BOUNDARY>ASSIGN SURFACE>高亮显示对称面边界条件。
如果自动生成的对称面的边界条件错误，使用“SELECT”或者“DESELECT”增加或者减少必需的元素。
定义模具外部的热边界条件。
用“SURFACE”键可以容易地大面积选择。
选择一个实体后按“SURFACE”，输入角度公差。
实体邻近的所有符合公差的面全部选定。
这样，如果选择一个面，使用一个小的公差。