procast操作教程

工作流程
打开文件 输入 Geometry parasolids iges step patran stl ans ideas ideas Surface Mesh Solid Mesh patran
作必要的修复 几何修复
生成面网格 面网格修复
生成体网格 体网格检查
分析与优化 观察分析
1、几何模型输入
裂纹
• 铸造在凝固过程中容易产生热裂以至
在随后的冷却过程中产生裂纹。利用热应
力分析，ProCAST 可以模拟凝固和随后冷
却过程中产生的裂纹。在真正的生产之前，
这些模拟结果可以用来确定和检验为防止
缺陷产生而尝试进行的各种设计。
裹气
• 由于液体充填受阻而产生的气泡和氧 化夹杂物会影响铸件的机械性能。充型过 程中的紊流可能导致氧化夹杂物的产生, ProCAST能够清楚地指示紊流的存在。这 些缺陷的位置可以在计算机上显示和跟踪 出来。由于能够直接监视裹气的运行轨迹， 从而使设计浇注系统、合理安排气孔和溢 流孔变得轻而易举。
3、proCAST适用范围
(1)适用铸造方法
proCAST适用于砂型铸造、消失模铸造;
高压、低压铸造; 重力铸造、倾斜浇铸、熔 模铸造、壳型铸造、挤压铸造; 触变铸造、 触变成型、流变铸造。
重力 铸造 离心 铸造 消失 模 压铸
低压 铸造 连续 铸造 熔模 铸造
触变 铸造
各wk.baidu.com铸造
(2)适用铸造材料
•
二、proCAST安装及模拟流程
1、proCAST2009安装教程 2、proCAST模拟基本流程
meshcast
precast
选择材料
procast
viewcast 结果可视化
几何模型
datacast
界面传热条件
求解
划分网格 边界条件
结果分析
*.mesh
*d.dat *p.dat
**.unf
压铸模寿命
• 热循环疲劳会降低压铸模的使用寿命。 ProCAST能够预测压铸模中的应力周期和 最大抗压应力，结合与之相应的温度场便 可准确预测模具的关键部位进而优化设计 以延长压铸模的使用寿命。
工艺开发和优化
• 在新产品市场定位之后，就应开始进 行生产线的开发和优化。ProCAST可以虚 拟测试各种革新设计而取之最优，因此大 大减少工艺开发时间，同时把成本降到最 低。
冲砂
• 在铸造中，有时冲砂是不可避免的。如 果冲砂发生在铸造零件的关键部位，那将 影响铸件的质量。ProCAST可以通过对速 度场和压力场的分析确认冲砂的产生。通 过虚拟的粒子跟踪则能很容易确认最终夹 砂的区域。
冷隔及浇不足
• 在浇注成型过程中，一些不当的工艺参数如 型腔过冷、浇速过慢、金属液温度过低等都会导 致一些缺陷的产生。通过传热和流动的耦合计算， 设计者可以准确计算充型过程中的液体温度的变 化。 • 在充型过程中，凝固了的金属将会改变液体 在充型中的流动形式。ProCAST可以预测这些铸 造充型过程中发生的问题，并且可以随后快速地 制定和验证相应的改进方案。
but easy to produce
Meshcast (*.gmrst)
网格模型
表面网格： Meshcast (*.sm)
I-deas (*.unv) patran (*.out) Ansys(*.ans)
实体网格： Meshcast (*.mesh)
Procast (*d.dat)
I-deas (*.ideas)
identify属性显示
Undo（只能一次）
修改工具
选取 /不选取
–左键单选 –右键框选
选取键
选中所有未分配单 元边长的边
选取全部
清除全部
修改工具
显示指定面 只显示选中的 去掉指定面
显示选中的及其相邻的
追加指定面
修改工具
未划网格的面 自动网格处理 显示炉体表面
网格质量差的面
指定炉体表面
划网格
Select/Deselect All
proCAST软件学习
yanming0302
2016.02
主要内容
一 二 三 四 五 六
proCAST简介
proCAST 安装及模拟流程
meshCAST 使用
preCAST 使用 viewCAST 使用 viewCAST 后处理
一、proCAST简介
1、概述
proCAST是为评价和优化铸造产品和铸造工艺而开发 的专业CAE系统。 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、温度场和应力场等进行模拟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，达到缩短生产周期降低 成产成本的目的。
体网格
不能生成的原因
面与面之间有重叠
网格之间有干涉(一个网格进入另一个） (meshing progress < 50%) 模型有孔洞或有多余面
在铸造过程分析方面，ProCAST 提供了能 够考虑气体、过滤、高压、旋转等对铸件充型 的影响；能够模拟出气化模铸造、低压铸造、 压力铸造、离心铸造等几乎所有铸造工艺的充 型过程并能对注塑、压制腊模、压制粉末等的 充型过程进行模拟。 • 在传热分析方面，ProCAST 能够对热传导、 对流和辐射等三种传热方式进行求解，尤其是 引入最新"灰体净辐射法"模型，使ProCAST 擅长于解决精铸及单晶铸造问题。 • 在应力分析方面，通过采用弹塑性和粘塑性， 及独有的处理铸件/ 铸型热和机械接触界面的方 法，使其具有分析铸件应力、变形的能力。
微 观 组 织
网 格 生 成
反 向 求 解
进行传热计算
计算热应力分布 铸件中任何位置的热经历与晶体的形核和长大 相联系，模拟出铸件各部位的显微组织。 液体动的效应 精确处理单晶铸造、 熔模铸造过程热辐射的计算
2、proCAST功能
• 由于采用了标准化的、通用的用户界面， 任何一种铸造过程都可以用同一软件 ProCAST 进行分析和优化。它可以用来研 究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢 流孔的位置，冒口的位置和大小等。实践 证明ProCAST 可以准确地模拟型腔的浇注 过程，精确地描述凝固过程。可以精确地 计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口 的使用。
proCAST可以用来模拟任何合金，从钢、 铁到铝基、铜基、镁基、钴基、镍基、钛基和 锌基合金，以及非传统合金和聚合体。 除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥 有基本合金系统的热力学数据库。这个独特的 数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而
自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、
比热和固相率的变化等热力学参数。
进入体网格 划分界面
显示网格
检查网格
网格信息
边操作
面操作
面的定义
面的编号
Add Edges Remove Edges Surface Description Constructors
封闭的一组边
面描述
面描述的定义
细密
稀疏
面操作
选取边，建立平面
网格尺寸设置
表面网格
Edge Set
• 控制边上的网格密度 • 所有的边都必须属于某一 边集
• 3.PreCAST： 分配材料、设定界面条件、边界条件、初
始条件、模拟参数，生成xxd.dat文件和xxp.dat文件。 • 4.DataCAST：检查模型及Precast 中对模型的定义是否 有错误，输出错误信息，如无错误，将所有模型的信息转 化为二进制，生成xx.unf文件。 • 5.ProCAST：对铸造过程模拟分析计算，生成xx.unf文件。 • 6.ViewCAST：显示铸造过程模拟分析结果。
几 何：
Parasolids - UG or Solidedge，solidworks STEP - Standards-Based, Made for Solid Geometries IGES - Standards-Based, Surfaces STL(ascii /binary) - Not a Good Description of Geometry
Surface Set
• 控制面内的网格密度 • 如果面集未定义，则面内 网格由系统确定
浇口节点要密一些
模型检查三部曲
• 几何质量
• 未划网格表面 • 网格质量差表面
有时表面网格质量差，但体网格不一定差，所以表面网 格画好后可以先画一下体网格。
Edit Mesh－编辑表面网格
1. 2. 3. 4.
2、proCAST功能
proCAST采用有限元方法进行模拟计算，可 以进行传热计算、充型流动过程计算、热场耦 合应力场计算、微观组织模拟以及缩孔缩松预
测模拟。
ProCAST分析模块
ProCAST
标准模块
附加模块
高级模块
工具模块
传 热 分 析
流 动 分 析
应 力 分 析
辐 射 分 析
晶 粒 结 构
缩孔
裹气
冲砂
裂纹
冷隔
模具寿命
工艺开发
变形
浇不足
•
缩孔
缩孔是由于凝固收缩过程中液体不能有效地从 浇注系统得到补缩而导致了很大的内部收缩缺陷。 ProCAST可以确认封闭液体的位置。使用特殊的判 据，例如宏观缩孔或Niyama判据来确定缩孔缩松 是否会在这些敏感区域内发生。同时ProCAST可以 计算与缩孔缩松有关的补缩长度。在砂型铸造中， 可以优化冒口的位置、大小和绝热保温套的使用。 在压铸中，ProCAST可以详细准确计算模型中的热 节、冷却加热通道的位置和大小，以及溢流口的位 置。
可重复性
• 即使一个工艺过程已经平稳运行几个 月，意外情况也有可能发生。由于铸造工 艺参数繁多而又相互影响，因而无法在实 际操作中长时间连续监控所有的参数。然 而任何看起来微不足道的某个参数的变化 都有可能影响到整个系统，这使得实际车 间的工作左右为难。ProCAST可以让铸造 工程师快速定量地检查每个参数的影响， 从而确定为了得到可重复的、连续平稳生 产的参数范围。
Patran (*.patran)
输入精度
模型修改
关于几何的知识点
• 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
修改工具
几何模型质量检查
•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
修改工具
显示指定面 几何存盘(*.gmrst)
三、meshCAST使用基本流程
输入 CAD 几何模型 流程
几何模型
表面网格
实体网格
生成 表面网格 生成 实体网格 单元质量检查 优化
划分网格
MeshCAST
存盘退出 1、创建模型：可以分别用 I-Deas、Pro/E、UG、Patran、Ansys 作为前处理软件创建模型，输出 ProCAST 可接受的模型或网格文 件。 2、MeshCAST：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四 面体体网格，生成xx.mesh 文件，文件中包含节点数量、单元数 量、材料数量等信息。
• Optimize 节点重排序
•
File/Save
体网格质量检查
• 网格质量的最后检查: Bad Elements Neg--Jac
• 不能有任何负雅各比单元
– 可以有几个 Bad Elements
• Smooth Mesh
体网格质量
Dihedral angle: Ideal value = 72° Radii ratio (3x/y): Ideal value = 1 (normalised) y x Aspect ratio (x/y): Ideal value = 1 x y
4、proCAST模拟分析能力
proCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产 过程中可能出现的问题，为铸造工程师提供新
的途径来研究铸造过程，使他们有机会看到型
腔内所发生的一切，从而进行新的设计。
可以分析缩孔缩松、裂纹、裹气、冲砂 、
冷隔、浇不足 、应力、变形 、模具寿命 、工
艺开发及可重复性 。
ProCAST 模拟分析能力
发现问题网格部位 确认单元号或节点号 修改方法一 修改方法二
3
4
1 2
体网格
Tet Mesh - Layers
流体流动时的截面速度场
No Layer
Partial Layer
Full Layer
生成体网格后自动进入 这个界面，关闭窗口， 会提示是否退出，单击 是，退出。
体网格
• New 对模型中的几何体进行分组 (例如：多块冷铁） 或新建材料
meshCAST
preCAST
dataCAST proCAST
viewCAST
• 1.创建模型：可以分别用IDEAS、UG、PATRAN 、 ANSYS作为前处理软件创建模型，输出ProCAST可接受 的模型或网格格式的文件。 • 2.MeshCAST：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终 产生四面体网格，生成xx.mesh文件，文件中包含节点数 量、单元数量、材料数量等信息。