LVMFlow
LVMFlow - это профессиональная система компьютерного 3D моделирования литейных процессов позволяющая автоматизировать рабочее место технолога –литейщика и снизить затраты времени и средств на подготовку новых изделий. Программный комплекс LVMFlow явился результатом дальнейших исследований и разработок в области компьютерного моделирования литейных процессов. В основе его лежит уже известный программный продукт LVM3d, но значительно расширенный и переработанный.
Система LVMFlow работает на персональных IBM-совместимых компьютерах под Windows NT/95 и очень проста в освоении и использовании.
Модель
Построена приближенная математическая модель, описывающая процесс заполнения металлом формы, кинетику охлаждения (температура), кинетику кристаллизации (жидкая фаза), образование усадочных дефектов и графитизацию в чугунах. Численное решение модели реализовано на регулярной прямоугольной разностной сетке.
Интерфейс с CAD системами
Для формирования геометрического образа отливки, формообразующей и вспомогательной оснастки можно пользоваться, как современными системами геометрического моделирования (PROENGINEER, CADDS5, CADdy или AutoCAD), так и оригинальным модулем геометрического моделирования LVMFlowGeo (DOS). LVMFlowGeo основан на построении сложного геометрического объекта из набора элементарных тел примитивов. Для связи с системами геометрического моделирования разработан конвертор позволяющий преобразовывать файлы форматов DXF, STL(стереолитографии) во внутренний формат LVMFlow. Возможно использование любой системы геометрического моделирования, выдающей выходные файлы с геометрией в формате STL и DXF. В этом случае нет необходимости пользоваться внутренней системой геометрического моделирования LVMFlow. Файл можно конвертировать т.е. перейти от дюймов к миллиметрам в модуле задания начальных условий затвердевания отливки. Если отливка содержит стержни их можно импортировать в файл с помощью команды ADD STL. Вращение отливки для ориентации в гравитационном литейном направлении легко выполняется с помощью мыши.
Банк теплофизических свойств сплавов и материалов форм
В системе организован банк теплофизических свойств материалов, а также диаграмм состояния сплавов. В банк материалов занесены наиболее часто применяемые формовочные материалы, огнеупоры, изоляционные материалы и металлы. Информация по сплавам классифицируется следующим образом: углеродистые стали, легированные стали, чугуны; силумины, бронзы, никелевые сплавы. Банк свойств открыт для пользователя и позволяет его наполнить свойствами тех сплавов с которыми работают на данном предприятии. - База данных LVMFlow уникальна в том, что использует химический состав для каждого материала. Параметры программы основываются на диаграммах состояния которые используют химический состав для расчета тепловых параметров, используемых во время затвердевания. Все тепловые данные определены как функции от температуры.
Модуль задания условий затвердевания отливки
Чтобы описать условия, в которых будет кристаллизоваться отливка, задаются температура заливаемого расплава и температура формы. Температура в форме необязательно должна быть однородной. Неоднородность температуры либо задается различными значениями для различных материалов, либо моделируется прогрев формы. Для того, чтобы организовать разнородный прогрев формы и управлять процессом отвода тепла от отливки производится имитиация работы ТЭНов и каналов с пропускаемыми по ним жидкостями и газами.. Различные материалы легко выбираются из Базы данных. Несколько определенных сплавов и материалов формы поставляется вместе с программой. Между различными материалами можно применять противопригарные покрытия. Имеется возможность задания граничных условий вне бокса формы, чтобы сообщить программе имеется излучение на этой поверхности или нет. LVMFlow может создавать оболочку вне отливки для моделирования условий оболочкового литья. В LVMFlow вы можете задать также более 100 термопар для наблюдения за температурой в процессе моделирования. Для задания места входа металла в форму просто задайте в нужном месте литниковую точку. LVMFlow имеет быстрое формирование сетки методом FDM. Это формирование делается за 1 или 2 секунды
Моделирования заполнения формы
LVMFlow это система для конструирования и визуализации литниковых систем. Технолог -литейщик может сейчас за короткое время протестировать различные варианты на компьютере и найти оптимальное решение для каждой конкретной отливки. LVMFlow основан на прогрессивных теориях течения жидкости и теплопереноса. В некоторых случаях важно изучать течение жидкости в литниковой системе и полости отливки для получения хорошего дизайна. Это часто требуется делать для отливок небольших размеров, которые не требуют экстра питателей и где усадка не проблема. Однако во многих случаях поведение затвердевания после того как форма заполнена очень важно, особенно для отливок отчасти больших размеров, сложных форм и не коротких времен заливки
Моделирование процесса затвердевания отливки
В ходе моделирования затвердевания отливки технолог наблюдает динамику процесса по всем характеристикам модели и в любом, интересующем его сечении отливки, возможен просмотр полей скорости, векторов скорости и давления, температуры, пористости и фазового состава затвердевшей отливки. Система также предоставляет пользователю "рентгеновские снимки" по трем проекциям. Кроме этого организована имитация работы термопар, устанавливаемых исследователем в произвольных точках расчетной области, и снятие термических и кинетических кривых. Различные поля можно наблюдать как в 2D, 3D так и прозрачное 3D. Легко разрезать отливку в X, Y, или Z направлениях и наблюдать как 2D или 3D. При моделировании в 2D имеется возможность получения информации о температуре, жидкой фазе, скорости и давлении в каждой точке отливки. Отливку можно масштабировать в 2D или 3D и также возможно продолжить моделирование в масштабном режиме. В 3D отливку можно свободно вращать в пространстве для лучшего изучения результатов.
Область применения
Область применения пакета по способам литья включает в себя литье по выплавляемым моделям, как опочное, так и безопочное, литье в землю, в кокиль, в изложницу, литье под давлением. Для безопочного литья, литья в кокиль и изложницу необходимо задать внешние условия: это может быть кристаллизация в вакууме, с естественной конвекцией на воздухе, с принудительным обдувом или охлаждением водой. В LVMFlow включена новая отдельная подситема моделирования затвердевания чугунов, появление которой расценивается нами, как огромный шаг вперед.
Модуль просмотра результатов
Результаты можно сохранять автоматически для дальнейшего просмотра. Различные результаты можно сохранять как в 2D, так и в 3D. Их можно просмотреть и изучить. Моделирование можно повторить с помощью анимации.
Заключение
Пакет программ снабжен простым, удобным и понятным меню, поэтому обучение для работы с программным средством практически не требуется. Такой набор средств сможет значительно удешевить и ускорить исследовательскую работу и проектирование отливок. Моделирование в пакете LVMFlow выполняется с большей скоростью, чем в большинстве программ существующих на рынке. При этом сохраняется хорошая точность результатов расчета и совпадение их с экспериментальными данными. LVMFlow предлагает исчерпывающие инструменты для наблюдения за результатами. Визуализация и возможность анализа течения жидкости принесет новые подходы в инженерные методы. Литейные дефекты такие как включения шлака, холодные-схлопывания, ужимины, эрозия, пузырьки газа, поверхностные дефекты, вариации твердости - все их можно избежать путем оптимизации проектирования литниковой системы. LVMFlow является также превосходным инструментом для образовательных целей и является важным компонентом для подготовки квалифицированного персонала для литейных производств. Экономическая выгода часто перекрывает вложения в программный продукт через несколько месяцев.
Пакет LVMFlow прошел основательное тестирование и проверку не только на российских но и на зарубежных предприятиях. Он неоднократно экспонировался на международных выставках и конгрессах литейщиков.
На зарубежном рынке пакет LVMFlow распространяет шведская фирма NovaCast АВ имеющая представительство в 11 странах.Рекомендуемая конфигурация
№
Конфигурация
1
Персональный компьютер
Pentium II 300 MHz , HDD 4.5 RAM 128 / Mouse
2
Монитор
Color 17’’ ( ViewSonic or Sony or other)
3
Принтер цветной
Color printer A3
Разработчик программы:ЗАО НПО МКМ, г. Ижевск
