高级铸造模拟软件ADSTEFAN-简介

非定常状态
定常状态
5
10
15
20
25
ショット数
温 度 (℃)
◆使用多个循环后的 模具定常温度来做流 动分析，结果更加准 确。
浇注,冷却(10s)⇔脱型,空冷(20s)
循环时间(s)
循环1次后
压射分析的 初始模具温度场
循环30次后
◆优化冷却能力，缩 短达到模具定常状态 的次数。
ADSTEFAN的功能——重力铸造
中国
上海大学
半固态技术研究
上海交通大学
压铸流动分析研究
华南理工大学
流动解析技术研究
ADSTEFAN的背景——升级进程
ADSTEFAN是不断发展的，可客户化的系统！
混合要素法
每年都有新技术推出。
表面张力
2010年4月发布Ver.12日本语版，随后将发布英
电渣熔铸
文和中文版（估计为本年7月，维护期内的客户
分析结果填充温度场
分析结果与实际铸件缺陷 一致
ADSTEFAN的特色——分析精度高
ADSTEFAN在开发的过程中非常注重与各研究所、大学机构和企业用户的合作
◆缺陷 ・浇不足 ・冷隔 ・氧化夹渣 ・气孔 ・缩孔
案例样件（镁合金）
◆方案优化 ・网格编辑 ・浇注（压射）速度 ・浇注温度、模温 ・内浇口位置/大小 ・冷却水路设计 ・溢流槽分布
（凝固初期）
作用
・ 获得柱状晶 提高蠕变强度
・ 获得等轴晶 提高拉伸强度
■ 形核过冷度：小(4.0) → 获得等轴晶和柱状晶的混合组织
纯铝铸件凝固组织图示 (侵蚀溶液：1%氢氟酸水溶液)
（凝固初期）
附件数据
・ 影响组织的变数
ADSTEFAN的功能——其他铸造
ADSTEFAN是一个全面的铸造仿真系统，可以适应您的各种需求
初始方案
优化方案
ADSTEFAN的功能——压室分析
对压射速度和压室填充行为的分析
(A) 低速
(B) 低→高速
金属液温度
红色： 液相线温度 ～ 青色： 流动停止 温度（固相 率:0.3）
(C) 低→中→高速
这种方案下 压室流动行 为最好
残留空气
残留空气
金属液包 裹空气
无空气残留 被顺利排出
ADSTEFAN的功能——压室缺陷分析
ADSTEFAN的功能——石墨膨胀
内容
石墨析出 凝固时的膨胀现象 考虑膨胀的缩孔分析
作用 ・ 提高球墨铸铁 缩孔分析精度
←膨張・収縮→
■ 球墨铸铁件缩孔分析案例
冒口位置：铸件上端 冒口位置：铸件侧边
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0
0
不考虑膨胀
0.5
1
固相率
热处理分析 连续铸造分析
将免费升级）。
凝固组织分析
每年在日本举行客户年度会议。
凝固差分段差分析
2009
2008
Ver 11
并行版 离心铸造分析
2007
Ver 10
差分段差模块 气液二相分析
石墨膨胀分析
2005
2006
Ver 9 Ver 8
氧化物分析
温度依存 時間依存
2004
Ver 7.5
热应力分析
2003
www.shtolerance.com
【日本】
【印度】 ProSIM R&D Center
•茨城日立信息服务公司（株） •宇部兴产机械（株） •日立協和工程（株） •(株）宇部情报系统 •CSJP（株） 【台湾地区】
TOJIN Corporation
【马来西亚及周边国家】 VIRTUAL-TECH CONSULTING SDN. BHD.
。。。
后处理
分析结果三维显示，动画、图片、曲线等输出
ADSTEFAN的功能——自动网格生成
自动网 格生成
STL模型：三角片构成
特征 均匀网格，高速自动生成 自动修正不连续性 生成网格时自动检查STL模型法向
铸型（模具）可自动生成
FDM有限差分网格：立方体构成
ADSTEFAN的功能——网格模型编辑
ADSTEFAN的功能——热应力
ADSTEFAN能快速地实现铸造热应力分析，可预测热裂和收缩变形，在分析变 形时还可预设固定点
密塞斯热应力分布
X/Y/Z三个方向上的热变形
ADSTEFAN的功能——凝固组织
内容
凝固组织（柱状晶、等轴晶）的预测 (二维截面显示)
样件组织图示 ・ 影响变数的评价
■ 形核过冷度：大(10.0) → 获得柱状晶
●
铸件名 铸件材料 网格尺寸 网格要素 总网格数
： 气动控制元件 ： ADC12 ： 106×154×254㎜ ： 1.0㎜ ： 4,146,296
１
●
●
０
０
５
１０
１５
２０
网格数(×100万)
２５ ３０
铸件名 铸件材料 网格尺寸 网格要素 总网格数
： 气动控制元件 ： ADC12 ： 197×189×224㎜ ： 1.0㎜ ： 8,340,192
ADSTEFAN的特色——分析速度快
快速地实现铸造工艺方案的验证及优化
６
NO.1
５
ＣＰＵ使用时间(h)
４
铸件名
： 气动控制元件
铸件材料 ： ADC12
网格尺寸 ： 134×416×167㎜
网格要素 ： 1.0㎜
总网格数 ： 9,309,248
３
●
２
铸件名 铸件材料 网格尺寸 网格要素 总网格数
： 移动电话 ： AZ91 ： 178×175×35㎜ ： 0.35㎜ ： 25,807,318
附件数据
・ 随固相率变化的 膨胀和/或收缩 关系曲线
←膨張・収縮→
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0
0
考虑膨胀
0.5
1
固相率
ADSTEFAN的功能——低压铸造
ADSTEFAN能快速地实现低压铸造仿真分析，优化低压填充和模具冷却条件
填充过程（温度）
凝固过程（温度）
分析结果 前锋温度场
高
(℃)
金属液与空气接触时间(秒) 长
◆效益 ・提高铸件品质 ・缩短开发时间 ・降低成本
低
短
缺陷发生的位置温度下降大，与空气的接触时间长
ADSTEFAN的特色——分析精度高
ADSTEFAN在开发的过程中非常注重与各研究所、大学机构和企业用户的合作
◆缺陷 ・浇不足 ・冷隔 ・氧化夹渣 ・气孔 ・缩孔
ADSTEFAN的特色——分析精度高
ADSTEFAN在开发的过程中非常注重与各研究所、大学机构和企业用户的合作
◆缺陷 ・浇不足 ・冷隔 ・氧化夹渣 ・气孔 ・缩孔
案例样件（铝合金）
◆方案优化 ・网格编辑 ・浇注（压射）速度 ・浇注温度、模温 ・内浇口位置/大小 ・冷却水路设计 ・溢流槽分布
◆效益 ・提高铸件品质 ・缩短开发时间 ・降低成本
案例样件
分析结果
金属液与空气接触的时间（秒）
长
◆方案优化 ・网格编辑 ・浇注（压射）速度 ・浇注温度、模温 ・内浇口位置/大小 ・冷却水路设计 ・溢流槽分布
◆效益 ・提高铸件品质 ・缩短开发时间 ・降低成本
短
・填充状态分析与实际一致 与空气接触的时间越长，越容易产生氧化夹渣，同时也 是气孔存在的位置
熔模铸造
离心铸造
热处理
连续铸造
～
电极
水
冷
模
电渣
具
熔融部
钢锭
水冷定模
电渣熔铸ESR
ADSTEFAN的功能——并行计算
1）真正的单任务多CPU并行处理方法 2）专业版软件可免费使用2CPU并行计算 3）2CPU并行计算每次分析时间可节省50%以上
ADSTEFAN的功能——后处理
ADSTEFAN后处理能提供非常丰富的分析数据结果
气
氧
压
孔
化
室
缺
夹
接
陷
渣
触
分
分
面
析
析
冷
金
属
层
分
析
标记卷入空气的位置和轨迹 分析压射过程气孔缺陷
标记压室自由表面氧化物的 位置和轨迹 分析压射过程氧化物缺陷
标记压室接触面冷金属层在 压射过程中断裂后的流动情况
ADSTEFAN的功能——真空压铸
对真空条件下的压射过程作快速分析，优化真空设定位置及参数
常规压铸
ADSTEFAN的背景——商业化进程
１９９２年
东北大学
１９９９年３月
技术转让
（株）东北技术研究所
（ＴＬＯ：技术转移机构）
铸造CAE研究中心
1992年开始 最终合作企业有38家
１９９９年８月
许可证合同
（株）日立制作所
２００７年２月
茨城日立信息服务公司（株）
产品化开发 销售商・开发与技术支持
ADSTEFAN的背景——技术研发联盟
Ver 7.0
流动分析
缩孔分析
2002
Ver 6.0
倾斜铸造
2001
Ver 5.1
1999
2000
Ver 5.0 Ver 4.0
Ver 3.0
最新12版发布，混 合网格数最大为1 亿，同时实现了并 行计算
ADSTEFAN的背景——代理分布
ADSTEFAN在日本是铸造仿真系统No.1！
【中国】
上海托能斯信息技术有限公司
轨迹
连续动画
剖面
粒子
缺陷位置及大小
获得的奖项
结束语
ADSTEFAN中国大陆代理商 欢迎来电来函咨询，我们为您提供 软件销售服务 软件体验或试用服务 工程咨询服务 铸造CAE培训服务
谢谢
结束
铸造仿真系统「ADSTEFAN」介绍
ADSTEFAN的背景——客户群
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
客户名称 宁波勋辉电器有限公司 宁波华塑模具机械有限公司 宁波北仑辉旺铸模实业有限公司 宁波优耐特模具有限公司 宁波北仑精磊机械有限公司 上海晋拓金属制品有限公司 上海水谷精密模具制作有限公司 惠信模具技研(惠州)有限公司 深圳山田特殊技术有限公司 中山市华锋制锁有限公司 华南理工机械与汽车学院 上海大学材料学院
铸造仿真系统 ADSTEFAN 介绍
内容
CSCN简介 CSJP简介 ADSTEFAN的背景 ADSTEFAN的特色 ADSTEFAN的功能 获得的奖项 结束语
。
CSCN简介
。
CSJP简介
Employee: Capital: Code:
521 JPY 995,000,000 4312
First class public company in Japan
ADSTEFAN能快速地实现重力铸造仿真分析，优化冒口、冷铁、保温以及多内 浇口等工艺条件和参数，并准确分析凝固缺陷
金属型倾转铸造
大件砂型铸造
ADSTEFAN的功能——表面张力
不考虑表面张力
考虑表面张力
◆不考虑表面张力，金属液将呈薄薄的层状填充 ◆考虑表面张力，由于张力的作用，金属液填充层厚度将增加
ADSTEFAN的特色——分析精度高
ADSTEFAN在开发的过程中非常注重与各研究所、大学机构和企业用户的合作
120
140
160
实
验 120
140
结 果
50
160
冒口
铸件
材质：铸钢SC46
结构尺寸：
500×500×800h
铸型： 20℃
水玻璃砂
浇注温度：1580℃
×
△
○
缩 孔 预 测
ADSTEFAN的特色——易学易用
Providing advanced systems, software and services in the field of scientific/technical computing and engineering.
JPY27,000,000,000(≈$300,000,000) in 2008
ADSTEFAN最新技术研究、发展和验证
日本
(株)日立制作所 日立研究所
混合要素法研究
核心 研究
ADSTEFAN
铸造解析技术研究
东北大学
最新铸造技术研究
岩手大学
重力铸造研究
冈山县立大学
流动解析研究
宇部兴产机械（株） 东洋机械金属(株）
开发 销售
委托 研究
3技术
研究 合作
支持
研究 验证 茨城日立信息服务公司（株）
特征
模型检查与修正 网格模型孤立性检查并自动修复，可编辑网格属性
模型属性的设定与变更 可设定模型属性，如铸件、铸模、浇入口、排气口、 导入口、slcast、过滤片等 测量点设定 设定测量网格点，获取温度、速度、压力等时间曲线
ADSTEFAN的功能——压铸
ADSTEFAN能快速地实现压铸仿真分析，帮助工程师完成对内浇道、溢流槽和 多级压射工艺曲线的设计优化，可考虑保压填充效果
ADSTEFAN的使用是完全流程化的，而且有中文界面和中文帮助系统
ADSTEFAN的功能
前处理
求解器
凝固分析 缩孔位置与大小分析 组织分析 用户独立变量
பைடு நூலகம்
导入STL模型 自动生成网格 网格检查与编辑
流动分析 差分要素影响缓和 气液两相流分析 模具温度分析 压室行为分析 混合要素法 考虑表面张力
倾斜铸造 连续铸造 离心铸造 热应力分析 热处理分析 电渣熔铸
真空压铸
ADSTEFAN的功能——差分段差
与有限体积法(FVM)流动分析结果的比较
常规法
差分要素影响缓和法
混合要素法
FVM流动
差分段差要素影响显著 (对于曲面形状的模型更加有效）
ADSTEFAN的功能——模具温度分析
对压铸、金属型、低压等金属模具的循环热周期进行快速分析，优化模具冷却 条，提高模具使用寿命