Möglichkeiten der FEM Simulation. Druckguss. Merkmale der Druckguss-Simulation für verschiedene Werkstoffe:

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1 Druckguss Merkmale der Druckguss-Simulation für verschiedene Werkstoffe: Aufbau und Wärmehaushaltberechnung des kompletten Werkzeugsystems Simulation für Kaltkammer - Warmkammersysteme Formfüllung Druckguss Zyklenberechnung bis zum stationären Prozesszustand Definition und Steuerung von Kühlkreisläufen Berücksichtigung von Ausblasen und Sprühen Berechnung der Spaltbildung zwischen Werkzeug und Gussteil sowie sämtlicher anderer Wärmeübergänge Berechnung werkstoffabhängiger Kriteriumsfunktionen, z.b. Porositäten Berechnung der Ausbringung und der Werkzeugstandzeiten Spannungs- und Verzugs - Simulation auch für das Werkzeug

2 Aggregathalter, VW

3 Bestimmung von Bauteillage, Teilung und Anschnitt Konstruktion von Werkzeug und Kühlungen Formfüll- und Erstarrungssimulation Simulation des Wärmehaushalts der Form

4 Schaltgabel, Audi

5 Vers. 2: nach Änderung der Konstruktion im FEM-System: max. Zugspannungen 41 N/mm 2, max. Druckspannungen -50 N/mm 2 Die max. Differenz im Verzug beider Arme ist 0.11 mm. Vers. 1: Original Konstruktion

6 Zyklenberechnung des Wärmehaushalts der Form Formfüllung

7 Zylinderkopfhaube, Ford

8 FEM Vernetzung im Ausschnitt. Sämtliche geometrischen Details sind exakt vernetzt. FEM Vernetzung im Schnitt für eine Zylinderkopfhaube.

9 FEM Vernetzung der Formhälften mit Bauteil, Anschnittsystem, Kühlungen, etc..

10 3D-FEM Vernetzung einer Zylinderkopfhaube (Mg)

11 Die Wandstärken konnten mittels FEM - Simulation optimiert werden. Schattierte Darstellung einer Zylinderkopfhaube, die im FEM - Netzgenerator entwickelt wurde.

12 Entstehung eines Volumendefizits durch isolierte Flüssigschrumpfung Formfüllung Kaltkammergießsystem

13 Erstarrungssimulation, Temperaturfelder Formfüllung Warmkammergießsystem

14 Die Erstarrung beginnt in den dünnen Rippen, Wärmezentren entstehen in den Knotenpunkten Der Anschnitt friert bereits nach 1 Sek. ab.

15 Der Verzug an der Dichtfläche der Zylinderkopfhaube konnte durch eine Änderung des Anschnittsystems verringert werden. Eigenspannung, Schrumpfung + Verzug 50fach vergrößert dargestellt

16 Zylinderkurbelgehäuse

17 Kurbelgehäuse Gesamtansicht des Giessaufbaues Verschiedene Farben kennzeichnen die verschiedenen Schieber und Kerne

18 Kurbelgehäuse Geometrie 1 Variante 601

19 Kurbelgehäuse Geometrie 1 Variante 602

20 Kurbelgehäuse Geometrie 1 Variante 603

21 Kurbelgehäuse Geometrie 1 Variante 604

22 Auswertung über die Restschmelzeanalyse. Die Abspaltung der einzelnen Gebiete kann genau verfolgt werden

23 Verzug im Werkzeug Die ungleiche Temperaturbelastung führt zum Verzug Der Schieber kann nicht gezogen werden