CASTsoft铸造模拟软件在实际生产中的应用

CASTsoft铸造模拟软件在实际生产中的应用
作者：吴延青
来源：《中国科技博览》2018年第24期
[摘要]为了保证铸件的质量，得到最合理的工艺参数和工艺方案，缩短工艺定型周期，达到降低废品率的目的，用CASTsoft铸造模拟软件对叶轮铸件的浇注过程进行了模拟分析。

[关键词]工艺方案；废品率； CASTsoft铸造模拟软件
中图分类号：S535 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0197-01
前言
在应用CASTsoft铸造模拟软件前，主要依靠工艺人员的生产经验及各种手册、书籍的经验数据来进行铸造工艺的设计[1]。

铸件在加工前或破坏性试验前，铸件的内部组织情况无法准确预测，许多铸件在加工到最后一道工序时才发现内部有缩孔、缩松缺陷。

铸件报废的同时也造成了热处理、加工等工时的浪费，延误生产计划和合同发货时间。

1 CASTsoft简介
CASTsoft铸造模拟软件是一套集铸件重量、体积、模数、补缩系统、浇铸系统、三维实体造型接口、有限差分网格剖分[2]、铸造过程仿真、铸造缺陷预测、工艺优化为一体的铸造工艺设计及模拟优化集成软件、利用此软件，可对铸件形成过程中所涉及的工艺参数、工艺方案做出合理评价及优化。

CASTsoft铸造模拟软件的主要功能和特点：（1）能够准确模拟重力铸造的充型、凝固；（2）能够模拟浇不足、冷隔、卷气等缺陷[3]；（3）能够实现液相及缩孔缩松的定量预测；（4）基于有限差分，能够模拟铸件凝固过程：（5）采用随温度变化的物性参数；（6）实现网格迷你计算，剖分后铸件外形拟合精度高。

（7）提供CAD/CAE集成国内，实现快速工艺设计。

2 CASTsoft的应用
铸造模拟软件通过对叶轮铸件的三维实体（包括浇、冒系统等）进行几百万的网格剖分，利用动量、质量、能量守恒方程及体积函数方程等建立的数学模型进行计算分析，最后输出可视化的模拟结果，实现流动场、凝固过程、凝固和重力补缩等过程的模拟，预测模温、铸件温场分布以及充型、凝固过程相关的铸造缺陷。

如图1，图2，图3，图4所示：
铸造工艺实施前应用铸造模拟软件，使不可见的铸件充型、凝固等过程实现可视化，铸件产生缩孔、缩松的部位及过程一目了然，优化工艺后重新进行模拟，使可靠的工艺得以在生产实践中应用[4]，从而保证铸件质量，加快生产进程。

3 CASTsoft的应用成效
①预测缩孔缩松等铸造缺陷的倾向，改进和优化工艺，提高产品质量，降低废品率，缩短生产试验周期，降低试验费用。

②可减少工艺设计对经验对人员的依赖，保持工艺设计水平稳定。

③经济效益计算：应用CASTsoft铸造模软件提高产品合格率按1% 计算，公司年产耐磨铸件6000吨，1吨废品各种损失约为0.7万元，1%的废品损失=6000×1%×0.7=42万元，每年可减少铸件废品损失42万元。

4 结束语
综上所述，CASTsoft铸造模拟软件推广应用于公司新产品、新工艺的设计，成功预测铸件缩孔缩松缺陷的倾向，改进和优化工艺，提高产品质量，降低废品率有明显的效果。

对原有工艺的优化，对保持工艺稳定设计水平稳定，增收降废方面有积极的促进作用。

参考文献
[1] 张诤，，杨晶.CASTsoft软件在低压铸造中的应用[J].机械管理开发，2006（03）.
[2] 牛晓峰.CASTsoft软件中STL文件的操作和后处理显示技术的研究[J].2008年硕士论文.
[3] 刘晓.梁红玉.基于CASTsoft_CAE软件的铸造缺陷预测[J].机械，2009（04）.
[4] 铸造工艺模拟CASTsoftCAD/CAE技术在铸造工艺设计及优化中应用[J].铸造技术，2011（10）.。