procast在铸造中的应用
铸造模拟软件ProCAST
Ｐ ｒ ｏ Ｃ Ａ Ｓ Ｔ 由美国 Ｕ Ｅ Ｓ 软件公司开 发， １９８８ 年发布第 １ 版， 经过多年的开 发完善，至今已成为世界上著名的铸 造凝固仿真软件之一。 Ｐ ｒ ｏ Ｃ Ａ Ｓ Ｔ 是铸造工艺人员的有力 工具，可以提供新的途经来解决铸造 过程中遇到的困难。ＰｒｏＣＡＳＴ 的 ＣＡＤ／ Ｃ Ａ Ｅ 集成化程度很高，它使用有限元 技术，同时拥有功能强大的能直接利 用三维 Ｃ Ａ Ｄ 进行完全自动网格划分的 软件Ｍｅｓｈｃａｓｔ。
图２ 缩孔预测
过程中可能出现的问题，为铸造工程 师提供新的途经来研究铸造过程，使 他们有机会看到型腔内所发生的一切， 从而得到新的设计方案。模拟结果可 以由计算机屏幕直接显示，从而使比 较复杂的铸造过程能够通过网络得到 有效的讨论分析和研究。 （２） 缩孔 收缩缺陷在铸造中占很大比例。 ＰｒｏＣＡＳＴ 可以确认封闭液体的位置， 并 使 用 特 殊 的 判 据 ，例 如 宏 观 缩 孔 或 Ｎｉｙａｍａ 判据来确认缩孔缩松是否会在 这些敏感区域内发生， 同时可以计算与 缩孔缩松有关的补缩长度，如图２所 示。在砂铸中，ＰｒｏＣＡＳＴ 可以优化冒口 的位置、大小及绝热保温冒口的效果。 在压铸中， ＰｒｏＣＡＳＴ 可以模拟计算模型 中的热节、 冷却加热通道的位置和大小 以及溢流槽的位置对铸件的影响。
一、ＰｒｏＣＡＳＴ 模块设置
ＰｒｏＣＡＳＴ 共有 １０ 个模块，其中包 括 Ｍｅｓｈｃａｓｔ （网格划分） 用户可以根 。 据需要灵活购买这些模块。对于普通 用户， ＰｒｏＣＡＳＴ 有基本模块、 流动分析 模块、应力分析模块和网格划分模块。 对铸造模拟有更高要求的用户则需要 有更多功能的其他模块。 Ｐ ｒ ｏ Ｃ Ａ Ｓ Ｔ 的基本模块包括前处理 模块、 热分析模块和后处理模块。 功能 模块包括流动分析模块、应力分析模 块和辐射分析模块。高级模块包括晶 粒结构分析模块、微观组织分析模块、 电磁分析模块和射芯流动分析模块。 工具模块包括网格生成模块、反向求 解模块。
铸件缺陷形成的PROCAST数值模拟
实验四 铸件缺陷形成的PROCAST 数值模拟一、实验目的1）利用ProCAST 软件，对照模拟同一铸件的不同铸造方案，了解铸件在铸造过程中可能出现的缺陷；2）分析缩松缩孔、裂纹等缺陷可能出现的原因，并尝试更改铸造工艺，以减少缺陷，改善铸件质量。
二、实验原理ProCAST 可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发，并且具有可重复性。
而在实际模拟过程中，常见的铸造缺陷有缩松缩孔、裂纹和气孔等。
1. 缩松缩孔金属铸件在凝固过程中，由于合金的体积收缩，往往会在铸件最后凝固部位出现孔洞。
容积大而集中的孔洞被称为集中缩孔；细小而分散的孔洞被称为缩松。
一般认为，金属凝固时，液固相线之间的体积收缩是形成缩孔及缩松的主要原因；当然，溶解在金属液中的气体对缩孔及缩松形成的影响有时也不能忽略。
当金属液补缩通道畅通、枝晶没有形成骨架时，体积收缩表现为集中缩孔且多位于铸件上部；而当枝晶形成骨架或者一些局部小区域被众多晶粒分割包围时，金属液补缩受阻，于是体积收缩表现为缩松。
图4-1 缩孔形成过程示意图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1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。
2. 裂纹金属液接近凝固温度时，收缩量较大，塑性较差，铸件自由收缩受阻而造成热裂以至在随后的冷却过程中产生裂纹，一般位于铸件最后凝固的部位。
热裂形成的过程如图4-2所示，图中c p 为空隙压1即为新山英辅判据，NiYam a C R G /， G —判别区域的局部温度梯度，R —冷却速度，NiYama C —有量刚量。
研究表明，NiYama C 值随铸件大小变化，大件取1.1，小件取0.8。
ProCAST仿真技术在铸钢件缺陷预测上的探讨与应用_赵富
ProCAST仿真技术在铸钢件缺陷预测上的探讨与应用赵 富,赵银虎,刘 斌,贾冬生(内蒙古一机集团公司工艺研究所,内蒙古包头014032)摘 要:利用ProCAS T铸造仿真模拟软件对某轮式车辆轮毂铸件铸造工艺进行仿真分析,预测了轮毂铸钢件存在的内部缺陷,对仿真技术在铸钢件缺陷预测上进行了探讨研究。
通过对实物解剖、铸造工艺CAE仿真分析等确定了缺陷产生的部位及形貌,找出了缺陷问题产生的原因,通过工艺优化及试验验证,基本解决了轮毂铸钢件的内在质量问题,保证了批量生产的顺利进行。
关键词:铸钢件;仿真模拟;宏观缺陷;质量改进中图分类号:TP391.9 文献标志码:BApplication of ProCAST Simulation Technology in the Forecast of Defects of Foundry PartsZ HA O Fu,Z HA O Yinhu,L IU Bin,JI A Do ng sheng(P ro cess Researching Institute,I nner M o ng olia First M achinery Gr oup Co rpora tion,Baoto u014032,China)A bstract:T he paper did simula tion analy sis to foundry pr ocess of some w heel type o f v ehicle by using P roCA ST fo undry simulatio n softw are,predicted the inner defects o f hub foundry steel and did the resea rch on the applica tion o f simulation technolog y in foundry steel.Confir med the po sitio n and shape of defects ge nera tion thro ug h par ts dissection and simulation analysis of f oundry process CA E,fo und the reaso n of defects g ene ratio n,solved the quality pro blem o f hub foundry steel throug h o ptimizatio n of pr ocess and te stifying it,so the smo oth of big ba tch pro ductio n is assured.Key words:Foundry steel par ts,Simulation,M acr osco pic defects,Q uality impro vements 近年来,为了提升传统铸造行业的数字化制造技术水平,涌现出了大量的铸造CAE商品化软件,其中主要有法国的ProCAS T、德国的M AGM A-SOFT、芬兰的CastCAE及西班牙的Fo rcast等软件,在这些软件中,有限元软件ProCAS T是较为成功的一款。
ProCAST软件的特点及其在铸件成形过程中的应用_胡红军
ProCAST软件的特点及其在铸件成形过程中的应用Function of FEM Software ProCAST and Application in Casting胡红军(重庆工学院材料科学与工程学院,重庆400050)摘 要:介绍了商品化有限元软件P ro CA ST的组成模块、功能以及在铸件成形、缺陷预测方面的应用。
关键词:有限元模拟;Pr oCA ST;凝固模拟;缺陷预测中图分类号:T G244 文献标识码:B 文章编号:1001-3814(2005)01-0070-02 Pr oCAST软件从1985年开始将最先进的有限元技术用在铸造模拟中,有效地提高了铸造工艺的正确性。
借助于ProCAST系统,铸造工程师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、温度场和应力场进行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,通过对金属流动过程的模拟,可以精确显示浇不足、冷隔、裹气和热节的位置及残余应力和变形的大小,准确地预测缩孔缩松和微观组织。
1 ProCAST软件的组成模块Pro CA ST是针对铸造过程进行流动-传热-应力耦合作出分析的系统,共有8个模块,用户可以比较灵活地租用或购买这些模块。
对于普通用户,一般应有传热分析及前后处理、流动分析、应力分析和网格划分等基本模块。
对于铸造模拟有更高要求的用户则需要有更多功能的其它模块,例如热辐射分析,显微组织分析,电磁感应分析,反向求解,应力分析等模块。
这些模块既可以一起使用,也可以根据用户需要有选择地使用。
2 ProCAST软件的特点2.1 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,因而在实际操作中长时间连续监控所有的参数是不可能的。
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,但又不可能在车间进行全部针对各种参数变化的试验。
ProCAST可以让铸造工程师快速检查每个参数的影响,从而得到可重复的、连续平稳生产的参数范围。
procast凝固模拟简介
ProCAST凝固模拟简介1.1 序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
1.2 ProCAST适用范围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。
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包ProCAST TM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 TM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。
1.3 ProCAST 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
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。
1.4 ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、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,从而产生新的设计方案。
ProCAST软件在铸造凝固模拟中的应用
图 5 初始模型的宏观孔隙预测
图 6 修改后的 3D 模型
4 结 论
用有限元软件 ProCAST预测铸件中存在的 宏观缩孔 ,直观地显示出充型凝固的温度场分布 、 温度梯度 、金属液流动行为 、热节部位 、缩松缩孔 等. 针对模拟的结果 ,修改铸件工艺设计的 3D 模 型 ,修改了原始的浇冒口设计. 实验表明应用修改 后的铸造工艺进行铸造 ,提高了铸件的质量 ,提高 了工艺出品率 ,降低了成本.
在砂铸中 ,有时冲砂是不可避免的. 如果冲砂 发生在铸件的关键部位 ,将影响铸件的质量. Pro2 CA ST可以通过对速度场和压力场的分析确认冲 砂的产生. 通过虚拟粒子跟踪则能很容易确认最 终夹砂的区域. 215 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下降. 在充型过程 中凝固了的金属将会改变充型的流动形式. ProCAST 可预测这些铸造充型过程中发生的现象 ,并可以随 后快速地检验相应的改进设计方案. 216 压铸模寿命
摘 要 : 为研究铸造工艺对铸件质量的影响 ,利用计算机进行了铸件的凝固模拟. 介绍了有限元软件 Pro2 CAST的组成模块 、功能以及应用 ,在应用实例中利用 ProCAST软件模拟预测了铸件砂铸工艺中产生的宏观 缩孔缺陷. 研究表明 :铸件中存在模拟预测的宏观缩孔缺陷 ;对浇注系统和冒口设置参数进行了优化 ,优化后 的工艺提高了铸件产量 ,降低了成本 ;模拟结果表明 ,铸造模拟软件 ProCAST能够准确地预测铸件在充型凝 固过程中可能产生的缺陷. 关键词 : FEM 模拟 ; ProCAST软件 ;凝固模拟 ;浇注系统 中图分类号 : TP311113 文献标识码 : A 文章编号 : 1005 - 0299 (2006) 03 - 0293 - 03
ProCAST在铸件精铸工艺确定过程中的应用
ProCAST在铸件精铸工艺确定过程中的应用马军义1，高 华2，王飞超2（１．中铝郑州有色金属研究院有限公司，河南 郑州 ４５００４１；２．郑州轻研合金科技有限公司，河南 郑州 ４５００４１）摘 要：在研发生产特定成分、形状的某合金新型铸件前期，根据确定的精密铸造制备工艺，采用 ＰｒｏＣＡＳＴ软件对其浇铸成型及凝固过程开展模拟仿真，分析不同浇铸方案的优缺点，预测缩孔、疏松、浇不足、表面夹杂等可能出现的铸件缺陷，提前采取预防性措施，实现浇铸系统的最优化，不仅可以有效提高产品内外在质量，最大化原料的有效重量利用率，还可以有效减少模具设计制作费用，同时缩短试制周期，满足市场供货要求。
关键词：ＰｒｏＣＡＳＴ；精铸工艺；浇铸模拟中图分类号：ＴＧ２４９．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１８－０２０７－２Application of ProCAST in the determination of investment casting processMA Jun-yi1, GAO Hua2, WANG Fei-chao2（１．Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｌｔｄ ｏｆ Ｃｈａｌｃｏ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００４１，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｌｉｇｈｔ Ａｌｌｏｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００４１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ａ ｎｅｗ ａｌｌｏｙ ｃａｓｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｈａｐｅ， ＰｒｏＣＡＳＴ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｆｏｒｍｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｃａｓｔｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｄｅｆｅｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃａｖｉｔｙ， ｐｏｒｏｓｉｔｙ， ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｐｏｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ， ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｔａｋｅｎ ｉｎ ａｄｖａｎｃｅ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ａｎｄ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｓ， ｍａｘｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｍｏｌｄ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｓｈｏｒｔｅｎ ｔｈｅ ｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｙｃｌｅ， ａｎｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｍａｒｋｅｔ ｓｕｐｐｌｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Keywords: ＰｒｏＣＡＳＴ； ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ； ｃａｓｔｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ在合金的实际研发生产过程中，经常会碰到到客户带着样品或是一张图纸甚至是一个思路，要求我们提供样件或批量合金铸件产品。
procast凝固模拟简介
ProCAST凝固模拟简介1.1 序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
1.2 ProCAST适用范围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。
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包ProCAST TM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 TM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。
1.3 ProCAST 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
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。
1.4 ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、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,从而产生新的设计方案。
Procast在铸造缩孔预测及其优化中的应用
第07卷 第03期 中 国 水 运 Vol.7 No.03 2007年 03月 China Water Transport March 2007收稿日期：2007-2-19作者简介：侯延辉 （1981—） 西南交通大学力学系 博士研究生 （610031） 研究方向：机械加工数值模拟Procast 在铸造缩孔预测及其优化中的应用侯延辉 成志强 冯威潮 柳葆生摘 要：使用Procast 程进行模拟仿真，来预测缩孔、缩松等缺陷，力图对缩孔缺陷的形成机制、特征、影响因素及其解决办法进行讨论。
据此采用局部冷却的方式控制铸件凝固顺序，增开溢流槽并且溢流槽保温的有效技术手段转移缺陷的位置，从而保证了铸件内部质量。
最后，对比优化工艺后的数值模拟结果，确定了合理的工艺方案，确保铸件浇注成功。
关键词：Procast 缩孔 溢流槽 优化中图分类号：TG249.2 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2007）03-0067-03缩孔是由于高温金属液在型腔内热量不断散失，凝固收缩过程中液体不能有效地从浇注系统和冒口得到补充，而在最后凝固的部位形成孔洞造成的。
由于浇冒口补缩不足而导致了很大的内部收缩缺陷[1]。
缩孔的形成条件受多方面的影响，比如浇冒口的设计、浇铸工艺参数、冷却条件及其实际操作等因素有关。
西光工业有限公司所提供的汽车电喷门体零件图，在不同位置存在严重的缩孔缺陷。
用Procast 通过计算铸件动态温度场进行数值模拟，来预测缩孔、缩松等缺陷，针对不同条件下缩孔的产生机理，采用改变溢流槽的厚度与位置、局部冷却的方式控制铸件凝固顺序，从而有效的提高了铸件内部质量。
最后，对比原模型与数值模数值模拟结果，确定了合理的工艺方案，确保铸件浇注成功。
一、控制方程不可压缩粘性流体的非稳态流动,数值模拟过程极其复杂,其核心部分是控制方程。
1．连续性方程控制流体运动的普遍方程是连续性方程，连续性方程是质量守恒定律的数学表达式，它是运动学方程，既适用于理想流体，也适用于粘性流体。
ProCast软件在铝合金轮毂低压铸造中的应用
ProCast软件在铝合金轮毂低压铸造中的应用中信戴卡股份有限公司 066000一、低压铸造的概念低压铸造是使液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法。
由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造。
一般铸造时压力在20—80kPa范围之内。
其工艺过程如下：在内部装有合金液的密封容器中，通入干燥的压缩空气，作用在保持了一定温度的金属液面上，使密封容器与铸型型腔之间产生压力差，导致金属液在气体压力的作用下，眼这升液管上升，通过浇口平稳的进入到型腔中，适当增大压力并保持密封容器内液面上的气体压力，使型腔内的金属液在较高的压力作用下发生结晶凝固。
之后解除液面上的气体压力，使开液管中没有凝固的金属液凭借自身重力流回密封容器当中，再开型取出铸件。
二、低压铸造的特点优点（1）浇注时的压力和速度可以调节，故可适用于各种不同铸型（如金属型、砂型等），铸造各种合金及各种大小的铸件。
（2）采用底注式充型，金属液充型平稳，无飞溅现象，可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，提高了铸件的合格率。
（3）铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利。
（4）省去补缩冒口，金属利用率提高到90～98%。
（5）劳动强度低，劳动条件好，设备简易，易实现机械化和自动化。
缺点（1）浇口方案的自由度小，因而限制了产品。
（2）铸造周期长，生产性差。
为了维持方向性凝固和熔汤流动性，模温较高，凝固速度慢。
（3）靠近浇口的组织较粗，下型面的机械性能不高。
（4）需要全面的严密的管理（温度、压力等）。
铸造就是将高温液态金属浇注到封闭的型腔中，并获得所需零件的复杂热成形过程。
整个过程很难实时观察，间接测试也很困难，传统材料的工艺设计是建立在“试错”基础上的，难以体现出科学性。
所以，对铸造充型和凝固过程进行计算机模拟是极其有必要的。
通过计算机对铸造过程的模拟，铸造工艺人员可以事先制定较为合理的工艺，省略了传统的“编工艺－制模造型－试浇试铸－解剖铸件－修改工艺”的过程，将质量隐患消灭于浇注之前，再投入生产，大大缩短了工艺试验周期、确保了产品质量、提高了工艺出品率、降低了生产成本和废品的损失，对企业有极高的实用价值。
procast手册
第一章ProCAST简介1.1 序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
1.2 ProCAST适用范围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。
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包ProCAST TM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 TM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。
1.3 ProCAST 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
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。
1.4 ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、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,从而产生新的设计方案。
ProCAST介绍及菜单详解讲解
第一章ProCAST简介1.1 序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
1.2 ProCAST适用范围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。
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包ProCAST TM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 TM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。
1.3 ProCAST 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
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。
1.4 ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、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,从而产生新的设计方案。
数值计算Procast在铸造过程中的应用
高Nb-TiAl合金重力与离心铸造在低压涡轮叶片上数值模拟及实验验证概述：用Procast软件来模拟低压下涡轮叶片Nb-TiAl合金的重心与离心铸造。
现今的叶片组成是由真空感应熔炼炉在Ar气保护下生产。
实验验证表明模拟的结果与实验结果有很好的一致性。
对比结果告诉我们离心铸件的表面比重力铸造更完整。
在重力铸造过程中，熔融的金属最后填入最薄的尾边，导致滞流的缺陷。
进一步说，在重力铸造下，収缩孔和裂纹缺陷会更多而且还更分散。
相比下，离心铸件的内部与外部质量比重力铸件要好很多。
重力铸造的叶片从边缘到中心的微观结构没有明显的变化。
而离心铸造的叶片的微观结构比重力铸造更为出色，然而大量的树状γ出现在离心铸造中，这是由于离心铸造件表面的快速冷却速率过快导致。
1.介绍为了获得高的强度，出色的高温性能和好的抗氧化性能，TiAl基的金属合金是潜在的高温结构材料在航空航天和汽车应用，例如低压涡轮叶片、涡轮增压器以及排气阀。
高含量的Nb添加提高了服役温度、强度以及抗氧化性能。
然而，高含量Nb 与TiAl合金在室温下延展性很差，导致低的接卸性能，这限制了工业生产。
熔模铸造可以生产优秀的铸件带着一点点机械性能，所以是生产TiAl合金的优先方法。
然而，铸造的Ti-Al合金有危害特性像大的凝固收缩，高的化学活性和低的延展性，导致滞流，孔隙度和裂纹缺陷。
为了得到高质量的铸件，选择合适的铸造流程和技术参数。
考虑到效率和成本，传统的试错法不再适合现今的工业发展，不仅由于高额的成本还有较长实验的时间。
数值模拟技术相比比常规实验和错误的方法，在铸造缺陷例如收缩和裂纹上表现出较好的优越性。
本次工作，用数值模拟方法来研究高Nb-TiAl合金的叶片铸件的熔模铸造，包括重力和离心工艺过程。
真实的实验被用来验证模拟结果和分析铸件中出现的缺陷。
对比与学习这两种过程的微观结构。
2.实验方法2.1铸造模拟的数学模型流动的金属液被假定为不可被压缩的牛顿流体，在浇筑和凝固中的控制方程给定如下：Navier-stokes方程：连续方程：热传递方程：ρ是密度；u、v、w是速度向量；t是时间；μ是液态金属动态粘度；g x、g y、g z是分别在x、y、z重力加速度向量；P是压力；Cp是液态金属的比热；λ是导热系数；L是潜伏热；fs是在凝固阶段的固相比。
三种铸造模拟软件对大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟对比分析
三种铸造模拟软件对大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟对比分析近年来，随着工业技术的不断发展和进步，大型薄壁复杂铝合金舱体件在航空航天、汽车制造等领域中得到了广泛应用。
在生产过程中，低压铸造是一种常用的方式。
为了提高铸件的质量以及生产的效率，铸造模拟软件的应用变得越来越重要。
本文将比较分析三种铸造模拟软件在大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟中的优缺点。
首先，我们介绍一下三种铸造模拟软件。
第一种是ProCAST软件，它是由法国ESI集团研发的一款CAD/CAM软件。
第二种是MAGMAsoft软件，它由德国MAGMA公司开发，具有高效准确的铸造仿真能力。
第三种是FLUENT软件，它是ANSYS公司的产品，主要用于流体动力学和热传导模拟。
对于大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟而言，首先需要考虑的是模型的建立和几何形状的准确度。
经过对比发现，ProCAST软件在模型的建立和几何形状的准确度方面表现出色。
其次，我们需要考虑材料性能和铸造过程的参数。
MAGMAsoft软件在材料性能和铸造参数方面提供了丰富的选项和准确的模拟分析。
最后，我们需要考虑流体动力学和热传导等方面的模拟能力。
FLUENT软件在这方面表现出强大的功能和精确的计算。
在比较分析的过程中，我们选择了一个大型薄壁复杂铝合金舱体件的实际案例，将三种铸造模拟软件应用于该案例中进行仿真。
从仿真结果来看，三种软件在模拟效果上都具有一定的优势和准确性。
然而，每种软件在不同方面存在一些差异。
首先，ProCAST软件在模型建立和几何形状准确度方面表现出色。
其具有精细的网格划分和准确的几何形状还原，能够很好地模拟出铝合金舱体件的形状和微观结构。
其次，MAGMAsoft软件在材料性能和铸造参数方面具有丰富的选项和准确的模拟分析能力，能够很好地预测铸造过程中的缺陷和变形。
然而，FLUENT软件在流体动力学和热传导模拟方面具有明显优势。
它能够精确地计算出流体在铸型中的流动情况和热传导过程，能够提供更加准确的温度和压力分布。
ProCAST在大型复杂铸件工艺优化中的运用
ProCAST在大型复杂铸件工艺优化中的运用ProCAST是一种被广泛应用于大型复杂铸件工艺优化的计算机模拟软件。
它通过模拟铸造过程中的各种物理现象和工艺参数，帮助工程师们在设计阶段预测和优化铸件的质量和性能。
首先，ProCAST可以帮助工程师们准确预测铸件的缺陷，如疏松度、气孔、缩孔等。
通过模拟铸造过程中的温度分布、凝固行为等物理现象，ProCAST可以帮助工程师们确定凝固过程中可能发生的缺陷，并通过调整工艺参数来减少或消除这些缺陷的产生。
这样可以显著提高铸件的质量和可靠性。
其次，ProCAST还可以帮助工程师们优化铸造工艺参数，以获得最佳的成型结果。
通过模拟铸造过程中的温度分布、凝固行为、气泡运动等物理现象，ProCAST可以帮助工程师们确定最佳的浇注温度、浇注速度、升降温速度等工艺参数，从而获得最佳的铸造效果。
这样可以提高铸件的强度、成型精度等性能指标，降低成本和能源消耗。
此外，ProCAST还能够提供全面的模拟结果分析和可视化功能。
通过对铸件凝固过程中各种物理现象的模拟，ProCAST 可以生成温度、浓度、应力等各种参数的分布图像，帮助工程师们直观地了解铸件的成型过程和质量状况。
这些分析和可视化结果可以帮助工程师们快速识别问题和优化方案，提高工作效率。
综上所述，ProCAST在大型复杂铸件工艺优化中的运用可以帮助工程师们预测缺陷、优化工艺参数，并提供全面的模拟结果分析和可视化功能。
它为工程师们提供了一个有效的工具，帮助他们设计高质量、高性能的铸件，降低成本，提高竞争力。
随着科技的发展和软件的不断完善，ProCAST将在铸造业中发挥越来越重要的作用。
大型复杂铸件工艺优化一直是一个具有挑战性的任务。
传统的试验和经验方法往往耗时费力，并且在设计阶段无法提供实时的反馈。
这就使得计算机模拟软件的应用变得尤为重要。
ProCAST作为一种可靠且广泛使用的软件，在大型复杂铸件工艺优化中发挥着重要的作用。
基于ProCAST的主轴箱铸造工艺数值模拟及优化
基于ProCAST的主轴箱铸造工艺数值模拟及优化主轴箱采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把动力传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向[1]。
其工作性能的好坏直接影响到机床运行的可靠性和安全性。
因此，对箱体的力学性能有较高要求。
工厂中，箱体与其他部件装配在恒温室进行，可见对其精度有较高要求。
因此在工艺设计中，需保证铸件精度与质量，在此前提之下，考虑成本的降低与工艺中污染的减少。
采用数值模拟软件对铸件的温度场、流场以及凝固过程进行模拟计算，能够有效预测铸造过程中出现缺陷的具体位置以及大小，并可以通过优化工艺参数有效地消除这些缺陷。
与传统的“经验+试制”的方法确定铸造工艺参数相比，数值模拟技术能够大大缩短开发周期，降低开发成本，是目前最具竞争力的铸造工艺研究方法，得到行业的一致认可[2～4]。
合肥工业大学刘继飞等[5]运用ProCAST仿真软件对低合金钢大转轴铸件进行了仿真分析，并结合温度场、凝固场的模拟结果分析缺陷产生的部位以及原因，优化了工艺参数后减少了缺陷，提高了铸件的合格率。
邢甜甜等[6]利用仿真软件对铝合金横梁铸造过程进行了模拟，分析了横梁缺陷产生的原因，并提出了合理有效的解决方法。
笔者运用UG软件对铸件进行三维模型设计并导入到模拟软件ProCAST中，对主轴箱充型和凝固过程进行模拟仿真，通过分析铸件的凝固时间以及固相分数模拟结果，预测铸件缺陷可能产生的位置和原因，最后改进并优化工艺方案，提高铸件质量，满足铸件使用要求。
1 主轴箱结构特征分析笔者所研究主轴箱零件三维实体如图1所示。
零件外形轮廓尺寸为468 mm×360 mm×344 mm，质量95 kg，材质为HT300（具体化学成分和性能见表1和表2），平均厚度为20 mm；内部有个轴孔直径为130 mm，箱体本身存在许多孔，其大小小于铸出孔范围标准，所以决定后期加工。
铸件品质要求不得有疏松、裂纹、气孔、砂眼等铸造缺陷，其余要求符合国家和行业标准。
procast菜单详解及使用大全
p r o c a s t菜单详解及使用大全(共28页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章ProCAST简介序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
ProCAST适用范围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。
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包ProCAST TM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 TM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 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
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。
ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、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,从而产生新的设计方案。
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对于我们学铸造专业的学生来说，掌握几款铸造方面的软件是很有必要的，有了一定的软件基础在以后的铸造设计、模拟中都是很有用的。
下面介绍下ProCAST软件在铸造中应用。
一、概述∙ProCAST是为评价和优化铸造产品与铸造工艺而开发的专业CAE系统，借助于ProCAST系统，铸造工程师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、温度场和应力场进行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。
∙ProCAST可以模拟金属铸造过程中的流动过程，精确显示充填不足、冷隔、裹气和热节的位置以及残余应力与变形，准确地预测缩孔、缩松和铸造过程中微观组织的变化。
∙作为ESI集团热物理综合解决方案的旗舰产品，ProCAST是所有铸造模拟软件中现代CAD/CAE集成化程度最高的。
它率先在商用化软件中使用了最先进的有限元技术并配备了功能强大的数据接口和自动网格划分工具。
∙全部模块化设计适合任何铸造过程的模拟；∙采用有限元技术，是目前唯一能对铸造凝固过程进行热－流动－应力完全耦合的铸造模拟软件；∙高度集成。
二、发展历程∙Procast自1985年开始一直由位于美国马里兰州首府Annapolis的UES Software进行开发，并得到了美国政府和诸多研究机构的大力资助。
为了保证模拟的精度，Procast一开始就采用有限元方法作为模拟的技术核心。
∙1990年后，位于瑞士洛桑的Calcom SA和瑞士联邦科技研究院也加入了Procast部分模块的开发工作，基于其强大的材料物理背景，Calcom在Procast 的晶粒计算模块和反求模块开发上贡献良多。
∙2002年，Procast和Calcom SA先后加入ESI集团，并重新组建为Procast Inc. (美国马里兰州)和Calcom ESI (瑞士洛桑)。
ESI也重新整合了其原有的热物理模拟队伍如PAM-CAST和SYSWELD，这样Procast（有限元铸造仿真），PAM-CAST（有限差分元铸造仿真）, Calcosoft（连续铸造仿真）和SYSWELD （热处理与焊接模拟）一起组成ESI完整的热物理综合解决方案。
三、适用范围∙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。
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包ProCASTTM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ProCASTTM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。
四、材料数据ProCASTTM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
五、模拟分析能力缩孔、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,从而产生新的设计方案。
其结果也可以在网络浏览器中显示,这样对比较复杂的铸造过程能够通过网际网络进行讨论和研究。
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和冒口得到补缩造成的。
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。
在砂铸中，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。
由于冒口补缩不足而导致了很大的内部收缩缺陷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，ProCASTTM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。
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。
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。
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。
六、分析模块ProCAST共有8个模块，其中包括MeshCAST 。
用户可以比较灵活地选择这些模块。
对于普通用户，ProCAST应有基本模块，流动分析模块，应力分析模块和网格划分模块。
对于铸造模拟有更高要求的用户则需要有更多功能的其它模块。
标准模块：附加模块：* 基本模块（传热分析模块）* 应力分析模块* 流体分析模块* 辐射分析模块高级模块：工具模块：* 晶粒结构分析模块* 网格生成模块MeshCAST* 微观组织分析模块* 反向求解模块基本模块（传热分析模块）本模块进行传热计算并包括ProCAST的所有前后处理功能。
传热包括传导、对流和辐射。
使用热焓方程计算液固相变过程中的潜热。
ProCAST的前处理用于设定各种初始和边界条件，可以准确设定所有已知的铸造工艺的边界和初始条件。
铸造的物理过程就是通过这些初始条件和边界条件为计算机系统所认知的。
边界条件可以是常数，或者是时间或温度的函数。
ProCAST配备了功能强大而灵活的后处理，与其它模拟软件一样，它可以显示温度、压力和速度场，但又同时可以将这些信息与应力和变形同时显示。
不仅如此，ProCAST还可以使用X射线的方式确定缩孔的存在和位置，采用缩孔判据或Niyama判据也可以进行缩孔和缩松的评估。
除了可以读入从MeshCAST产生的网格外，ProCAST也可以直接使用其它商业软件如I-DEAS、Patran或ANSYS产生的网格。
用同样的文件格式，ProCAST 的结果也可以输出到其它CAE软件包中去。
简单的热力分析计算可以说明一些基本的特性流体分析模块流体分析模块可以模拟所有包括充型在内的液体和固体流动的效应。
ProCAST通过完全的Navier-Stocks流动方程对流体流动和传热进行耦合计算。
本模块中还包括非牛顿流体的分析计算。
此外，流动分析可以模拟紊流、触变行为及多孔介质流动（如过滤网），也可以模拟注塑过程。
倾斜浇铸铝铸件的充型过程可视化应力分析模块本模块可以进行完整的热、流场和应力的耦合计算，可以显示由于铸件变形而产生的铸件和模具的间隙，并可进一步确定由于这种间隙的出现而影响到的铸件冷却时间和模具中产生的热节。
本模块包含多个描述材料机械性能的模型，可以将铸件或模具设定成为弹性、弹塑性或弹粘塑性中的任何一个或几个组合。
辐射分析模块本模块大大加强了基本模块中关于辐射计算的功能。
专门用于精确处理熔模铸造过程热辐射的计算。
特别适用于高温合金例如铁基或镍基合金。
此模块被广泛用于涡轮叶片的生产模拟。
由于在辐射计算时考虑了视角因子和影印效应等，一旦部件之间有相互运动视角因子将重新自动计算。
晶粒结构分析模块本模块用于精确的冶金分析。
ProCAST使用最新的晶粒结构分析预测模型进行柱状晶和轴状晶的形核与成长模拟。
一旦液体中的过冷度达到一定程度，随机模型就会确定新的晶粒的位置和晶粒的取向。
该模块可以用来确定工艺参数对晶粒形貌和柱状晶到轴状晶的转变的影响。
可以分析发生在晶粒选择器中复杂的冶金过程微观组织分析模块本模块专门用于满足铸铁、铸钢件生产的需要。
它能够定性和定量地计算固相转变。
通过微观组织模型计算各相如奥氏体、铁素体、渗炭体和珠光体的成分、多少以及相应的潜热释放。
网格生成模块MeshCASTMeshCAST自动产生有限元网格。
这个模块与商业化CAD软件的连接是天衣无缝的。
它可以读入标准的CAD文件格式如IGES、Step、STL或者Parsolids。
同时还可以读诸如I-DEAS, Patran, Ansys, ARIES或ANVIL格式的表面或三维体网格,也可以直接和ESI的PAM SYSTEM和GEOMESH无缝连接。
MeshCASTTM 同时拥有独一无二的其它性能，例如初级CAD工具、高级修复工具、不一致网格的生成和壳型网格的生成等。
反向求解模块本模块适用于科研或高级模拟计算之用。
通过反算求解可以确定边界条件和材料的热物理性能。
虽然ProCAST提供了一系列可靠的边界条件和材料的热物理性能，但有时模拟计算对这些数据有更高的精度要求，这时反算求解可以利用实际的测试温度数据来确定边界条件和材料的热物理性能。
七、模拟过程1、创建模型：可以分别用IDEAS、ProE、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。