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Anwendungshandbuch für digitale Zwillinge und Erstarrungssimulation von Aluminiumgussformen

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  • Veröffentlichungszeit: 2026-09-29

Anwendungshandbuch für digitale Zwillinge und Erstarrungssimulation von Aluminiumgussformen

Die Erstarrungssimulation und die Form-Digitalzwilling-Anwendung verkürzen die Testzeiten der Gussform und reduzieren die Entwicklungszeit. Projekte, bei denen vor der Formherstellung keine Simulation durchgeführt wird, erhöhen die Anpassungsarbeiten an der Form um 41 %. Dieser Artikel beschreibt die Eingabeparameter für die Simulation, die Ausgabemessgrößen sowie den Anwendungsablauf bei der Entwicklung von Aluminiumgussformen.

Simulationseingabeparameter: 3D-Form- und Gießgeometrie, Wärmeleitfähigkeit der H13-Form, thermophysikalische Daten des A356-Legierungsstoffs, Anfangstemperatur der Form, Kühlwasserströmung und Füllgeschwindigkeit.

Hauptsimulationsergebnisse: Füllsequenz des Schmelzes, Feld der Erstarrungszeit, Temperaturverteilung, Lage der heißesten Stellen, Vorhersage der Schrumpfporosität, Risiko der Luftbehinderung und Verteilung der thermischen Spannungen.

Fokussierung der Füllsimulierung: Überprüfung der Stabilität der Flussfront, Identifizierung von Turbulenzen und Positionen der Luftansammlung, Optimierung der Mündungs- und Abluftanordnung.

Fokussierung der Erstarrungssimulation: Überprüfung der sequenziellen Erstarrung, Beurteilung, ob der Förderrohr (Riser) die heißesten Stellen versorgen kann, Vorhersage des Schrumpfrisikos.

Thermische Spannungssimulation: Berechnung der thermischen Spannungen im Formwerkzeug und der Restspannungen beim Gießen, Vorhersage von thermischen Rissen und Tendenz zur Verformung des Teils.

Das digitale Zwilling-Modell importiert während der Formversuche kontinuierlich Temperaturdaten aus den vor Ort installierten Sensoren, kalibriert das Simulationsmodell, um es dem tatsächlichen Produktionszustand anzupassen, und verbessert die Vorhersagegenauigkeit von 87 % auf 94 %.

Simulationsoptimierung vor Bearbeitung: Anpassung des Kühlerkanal-Layouts, der Größe der Risern und der Position der Abluftöffnungen im virtuellen Modell, um physische Nachbearbeitung des Formwerks zu vermeiden.

Simulationsbericht wird zusammen mit dem Formentwurfszeichnung ausgegeben, einschließlich einer Hot-Spot-Wolkenkarte, eines Screenshot-Aufnahmes der Füllungsanimation und einer Liste mit Optimierungsvorschlägen.

Simulationseinschränkung: Zufällige Faktoren wie Ablagerung von Oxidrückständen oder Alterung von Dichtungen können nicht vollständig vorhergesagt werden; daher ist weiterhin eine vor Ort durchgeführte Formwartung erforderlich.

Häufig gestellte Fragen

F1: Welche wesentlichen Ergebnisse liefert die Simulation der Gießfestigung?  
A1: Verteilung der Hitzegebiete, Gefrierfolge, Vorhersage des Schrumpfungsrisikos sowie Temperaturfelddaten.

F2: Welchen Nutzen bringt das digitale Zwilling-Modell für die Gießproduktion?  
A2: Durch Kombination realer Sensor-Daten wird das Simulationsmodell kalibriert und die Genauigkeit der Fehlervorhersage verbessert.

F3: Kann die Simulation die Formversuche vollständig ersetzen? A3: Simulation reduziert die Häufigkeit von Änderungen, kann aber den physischen Probelauf der Form nicht vollständig ersetzen.

Website dieses Artikels: https://de.zj-xinfeng.com/news/1077.html

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