不同铸造模拟软件在实际铸造中的应用对比
JSCAST铸造成形工艺分析
应用案例3：压铸工艺优化
项目描述 – 压铸料筒内常发生卷气并被卷入 铸件内，造成卷气或大面积气孔
– 通过从浇注料筒、压射到压入模 型型腔全过程分析预测卷气缺陷， 优化了压射活塞的运动，降低卷 气缺陷的发生
项目挑战
– 考虑从料筒浇注、活塞压射过程 到注入型腔过程，流动现象复杂
– 卷气现象极易发生 解决方案 – 从压铸料筒浇注开始到注入结束 全过程分析 – 考虑料筒内的卷气和型腔内的排 气，预测卷气缺陷并优化活塞运 动参数 重要价值
JSCAST的独特性和先进性
友好的专业化图形界面
独特的混合网格技术 突出的功能特性
唯一具有压铸料筒浇注和压射过程分 析的铸造软件 采用业界公认的日本开发的缩松缺陷 预测法 与材料性能计算工具JMATPRO具有直接 接口，可导入其计算的热物性参数 通过合金成分计算材料物理性能
目录
2 功能特色
© 2012 Pera Corporation Ltd. All rights reserved.
JSCAST的独特性和先进性
友好的专业化图形界面
独特的混合网格技术 突出的功能特性
快速精确的计算方法
© 2012 Pera Corporation Ltd. All rights reserved.
JSCAST的独特性和先进性
友好的专业化图形界面
采用有限差分法，网格处理方便快捷。 具备混合网格技术，弥补传统差分法 划分的不足，提高薄壁、曲面铸件的 模拟精度。
独特的混合网格技术
突出的功能特性 快速精确的计算方法
四面体
五面体
七面体
© 2012 Pera Corporation Ltd. All rights reserved.
铸造过程的模拟仿真技术及在发动机零部件设计上的应用
热应力数值模拟
铸锻材料与工艺研究所
铸件凝固过程中的热应力数值模拟涉及凝固 过程复杂的传热分析、随温度和组织变化的力学 模型、铸件和铸型之间的相互作用和热裂的发生 等。
铸件热应力模拟可以预测铸件凝固过程中应 力和变形的动态变化，在此基础上进行热裂的预 测，并对铸件残余应力和残余变形进行分析，为 铸件尺寸精度控制提供依据。
化技术可以有效地发现铸件可能产生缺陷的位置
和种类，从而指导工艺人员采取恰当的工艺措施 加以避免。
ห้องสมุดไป่ตู้
发动机工程研究院
铸造过程的模拟仿真技术
铸锻材料与工艺研究所
通过数值模拟的应用，可以分析铸件中存在
的各种缺陷的产生原因，进而采取相应工艺措施 来消除缺陷，实现工艺优化，同时可以节省大量 的人力、物力和财力，缩短产品从设计到应用的 周期，增强产品的市场竞争能力。
发动机工程研究院
铸锻材料与工艺研究所
数值模拟： 在计算机上实现的一个特定的计算，通
过数值计算和图像显示，履行一个虚拟的物 理实验—数值试验。
发动机工程研究院
有限元法
铸锻材料与工艺研究所
发动机工程研究院
有限元法
铸锻材料与工艺研究所
有限元法（FEM-finite element method）
横浇道
压铸压射速度----压室内冲头推动金属 液时的移动速度。
慢压射速度----通常包括冲头越过浇料 口这段行程。一般为0.1~0.5m/s。
快压射速度----确定内浇道截面积、内 浇口速度，然后根据压室直径得到。
直浇道
内浇道
发动机工程研究院
铸锻材料与工艺研究所
铸件充型过程（流场）数值模拟
排溢系统----熔融金属在填充型腔过程中，排除型 腔内的气体、涂料余烬以及流动金属前沿的冷金 属的通道和处所。
procast在铸造中的应用
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。
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。
计算机模拟技术在铸造中的应用
钩体是 ，工作中，承载最大 １
拉力 为 ２２０ｋ ５ Ｎ，主 要 集 中 在 主 、副 钩 上 ，因此
主、副钩部分不允许有缩孔 、缩松 、气孔等铸造缺 陷存在。由于钩体形状复杂 ， 各部分厚薄不匀 ，且
曲面较多，仅凭设计人员按照理论计算铸件的质量 以及 各 部分 的模 数 ，冷铁 的大 小和 放置 的最 佳位 置 都极为困难。利用 “ 华铸 Ｃ Ｅ Ｉｔ Ａ Ｔ凝 固模拟 Ａ ／ｎ Ｃ Ｓ ｅ 分析系统” 进行多次模拟 分析 ，最终制定 出合理
（ 南阳二机石油装备 （ 团）有限公 司技术 中心） 集
摘要 铸件的凝固过程是一个复杂的高温、动态、瞬时的变化过程，在这个过程 中缩孔 、缩 松等铸造缺陷相继 出现。通过计算机模拟技术可 以在生产前发现这些缺陷的具体位置和 大小 ，并
将这些质量安全 隐患消灭在计算机模拟的反复比较优 化 中；利用计算机模拟技术可 以有效地控制 生产成本，使铸件获得很高的性价 比。
维普资讯
２０ ０ ６年
第３ ４卷
第 ９期
张 良等 ：计 算机模拟技术在铸造 中的应 用
了孤立液相区 ，最终在筒状 区中部形成缩松。主钩 区的缩松为对称分布 ，虽然在冒口的正下部 ， 但主 钩根部较薄 ，两侧又放有冷铁 ，冷却快，造成在此 处 将 钢水 隔离 ，在 主钩头上 形成 孤立 液相 区 ，最 终
副钩
形成对称大小一样的缩松区域。由于负压危险区出 现在 冒１的正下部 ，只要将 冒口顶部挖 出适 当大小 ３
的孔 洞 ，作 为排气 通道 即可解 决气 孔 问题 。
主钩
图 １ Ｙ ２５钩 体 三 维 图 Ｇ２
浇 挂持
６ ～ ～ 田
图 ３ 铸 件 的 充 型压 力 分 布
模拟对比分析消失模铸造与普通铸造充型过程
热量损失较普通空腔铸造热量损失大得多。同时发现 ， 在消失模铸件表面容易因残余泡沫而造成表面渣气孔 ，
实际铸件的表面质量也证明了这一点。针对消失模 的这些特点提供了改进工艺的实例。 关键词 ： 数值模拟 ， 消失模铸造 ， 充型过程
中图分类号 ：Ｇ ４ ； Ｔ ２ ４ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ６ ９ ５ （ ０ ６）６ ３ Ａ； １０ — ６ ８ ２０ Ｏ —
Ｅ Ｃ ｎ ｈ ｏ Ｐ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｍｍｏ ａ ｔ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｒ４ ｋｎ ｓ ｏ ａ ｔ ｇ ａ ｅ ｂ ｅ ｎ ｌｚ ｄ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｄ．ｈ ｎ ｃ ｓ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙｆ ｉｄ ｆ ｓｉ ｓ ｈ ｖ ｅ ｎ ａ ａｙ ｅ ｎ ｏ ｎ ｏ ｃ ｎ ａｅ ｔｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗｅ ｈ ｔｉ Ｃ ｌ ｔ ｅ ｌ ｕｄ ｆｌ ｇ ｏ ｄｅ ａ ｒ ａ ｉｅ ｅ ｃ ｒ ｍ ｈ ｔｉ ｏ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ＥＰ ｍｏｄ．ｈ ｉ ｉ ｉｉ ｒ ｒｈ ｓ ｇ ｅ ｔｄｆ ｒ ｎ ｅ ｆ ｓ ｎ ｑ ｌｎ Ｏ ｔ ａ ｃ ｍｍｏ ｌ Ｉ ｎ ｎ ｍｏｄ． ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｎ ｉ ｔ ｅｈ ａ ｓ ｈ ｏ ｇ ｈ ｌｎ ｙｉ Ｐ ｗａ ｌｏ ｇｒａ ｅ ａ ｈ ｔｎｃ ｍｍｏ ｌ Ｉ ｄ— ｈ ａ ｔ ｍｅ，ｈ ｅ ｔｏ ｔ ｒ ｕ ｈｔ ｅｆｌ ｇｗａ Ｅ Ｃ ｓａｓ ｅ ｔ ｒ ｈ ｎｔ ａ ｏ ｌ ｔ ｉｉ ｎ ｔ ｉ ｎ ｍｏｄ．ｎ ａ
维普资讯
材料工艺 Ｍ ＴＲ Ｌ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ａ Ｅ Ｉ ＆ＴＣ Ｎ Ｌ Ｇ Ａ
模拟对比分析消失模铸造与普通铸造充型过程
Ｔｈ ａｙ ｉ ｎ ｍｐ ｒｓ ｎ ｏ ｅＦ ｌ ｎ ｒ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｔ ｌ ｏ ＥＰＣ ａ ｄ Ｓ ｍｐ ｅＣａ ｉ ｏ ｎ ｒ ｎ ｉ ｌ ｖｔ Ｆ ｕ ｄ ｙ ｙ
AnyCasting模拟软件在汽车零件铸造工艺设计方案中的应用
AnyCasting模拟软件在汽车零件铸造工艺设计中的应用虞伦胡志恒马洪亮何天星韩国AnyCasting有限公司上海代表处摘要：本文以发动机缸体、轮毂为例，介绍了AnyCasting软件分别在高压、低压铸造工艺中的应用，针对不同铸造工艺生产汽车零部件时充型和凝固过程中产生的常见缺陷进行了预测分析。
通过软件的后处理模块，能直观地观测到铸造生产过程中气体包卷、缩孔等缺陷的分布，对铸造缺陷准确的预测能有利于铸造工艺改进，有利于节约试制成本、提高产品质量。
关键词：铸造模拟缸体轮毂缺陷分析1引言汽车零件种类繁多，一般具有形状复杂、结构多变、致密度高等特点。
零件的生产采用了包括高压压铸、低压铸造、重力铸造、砂型铸造等几乎所有的铸造工艺。
铸件铸造缺陷的产生和改善与铸造工艺的选择有很大的关系。
汽车类铸件铸造难度较大，而且一般具有生产批量大的性质。
所以，如何准确地分析出各种缺陷产生的位置和原因、迅速的得到消除缺陷的方法、缩短试制周期和降低零件生产成本是企业需要解决的关键性问题。
由于金属熔体在型腔内的流动与凝固过程无法在实际生产过程中直观的看到，所以在解决铸件缺陷问题时常需要花费大量的时间和试制成本并难以达到最佳的效果。
应用铸造模拟分析技术，可以帮助技术人员直观地分析熔体在型腔内部的流动及凝固过程，在实际实验前就对铸件可能产生缺陷及其大小、位置就有了预测。
有效的缩短试制周期，降低生产成本，提高企业核心竞争力。
目前在国内铸造模拟分析技术正处于开始普及应用阶段，而铸造模拟软件在发达国家的铸造企业中已基本普及，特别是美国和欧洲汽车模具制造企业，铸造模拟分析已成为必备手段。
越来越多的国内企业开始重视铸造模拟软件给企业带来的巨大经济效益。
2高压压铸发动机缸体实例目前发动机缸体的制作工艺主要是重力铸造及高压压铸，高压压铸具有的生产效率高，工作环境好等特点，许多企业纷纷采用高压压铸生产发动机缸体。
但是高压压铸对模具设计的水平要求比较高，如果模具设计不好将直接影响产品的合格率。
magma软件在铸造领域中的应用
Magma软件在铸造领域中的应用在当今的制造业中，铸造是一项至关重要的工艺。
无论是汽车制造、航空航天还是能源行业，铸造都扮演着至关重要的角色。
而要做到高质量、高效率的铸造，需要依赖现代化的铸造模拟软件。
而Magma软件作为铸造行业的佼佼者，已经在铸造领域扮演着至关重要的角色。
Magma软件作为一款专业的铸造模拟软件，可以全面模拟和分析铸造过程中的各种物理现象，包括熔体流动、固态变化、气体的排放等等。
它的出现大大提高了铸造工艺的可靠性，同时也加速了铸件的开发周期。
那么Magma软件在铸造领域中具体有哪些应用呢？下面我们来一一探讨。
1. 熔体流动模拟在铸造过程中，熔体的流动对于铸件的成型和质量至关重要。
Magma软件可以模拟熔体在浇注过程中的流动情况，通过对流速、温度分布等参数的模拟和分析，帮助铸造工程师更好地了解铸造过程中可能出现的问题，并进行相应的优化和改进。
2. 固态变化模拟铸造过程中，熔体凝固形成固体铸件是一个非常复杂的物理过程。
Magma软件可以模拟铸件在凝固过程中的晶粒形核、生长，预测可能出现的缺陷，如热裂纹、气孔等，并给出优化建议，以确保铸件的质量。
3. 废气排放模拟铸造过程中，废气排放是一个不可忽视的问题。
Magma软件不仅可以模拟熔体在浇注过程中的气泡形成和排放情况，还可以模拟固体铸件在烧蚀过程中的气体释放情况。
通过对气体排放的模拟和分析，可以帮助企业合规排放，减少环境污染。
Magma软件在铸造领域中具有非常广泛的应用前景。
它可以帮助铸造企业提高铸件的质量、减少生产成本，同时也可以帮助铸造工程师更好地理解铸造过程中的物理现象。
随着铸造行业的不断发展和技术的不断进步，相信Magma软件在铸造领域中的应用会变得更加广泛和深入。
作为一名铸造行业的工程师，我个人非常看好Magma软件在铸造领域的应用。
它不仅为我们提供了强大的工具，帮助我们解决了很多问题，同时也在不断进行更新和升级，以适应行业的需求。
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。
块范法和合范铸造-概述说明以及解释
块范法和合范铸造-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在金属铸造领域，块范法和合范铸造是两种常见的铸造方法。
块范法是一种传统的铸造方式，而合范铸造是一种相对较新的铸造技术。
这两种方法在工艺流程、适用领域等方面存在一些差异。
块范法是一种常见的铸造方法，它使用块状的砂型作为铸造模具。
砂型通常由一种特殊的铸造砂混合物制成，该砂能够承受高温和压力。
通过在砂型中倒入熔融金属，待金属冷却凝固后，就可以得到所需的铸件。
块范法具有制造复杂形状的能力，可以应用于各种金属铸件的制造。
与之相比，合范铸造是一种使用合范（也称为永磁模）的铸造方法。
合范是一种由永磁材料制成的特殊模具，具有较高的磁力。
在合范铸造中，通过在合范的磁场作用下，将金属液倒入模具中进行铸造。
合范铸造具有优秀的液态金属流动性，能够制造出高质量的铸件。
块范法和合范铸造在应用领域上也有一些区别。
块范法适用于中小型铸件的制造，特别是对于需求量较小、形状复杂、精度要求较高的铸件而言，块范法是一种较为理想的选择。
而合范铸造主要适用于大型和超大型铸件的制造，例如航空航天、能源、交通等领域的发动机零部件。
综上所述，块范法和合范铸造是两种常见的铸造方法。
块范法借助砂型制造复杂形状的铸件，适用于中小型铸件的制造；而合范铸造利用合范模具，具有较好的流动性，适用于大型和超大型铸件的制造。
随着技术的不断发展和创新，这两种铸造方法在未来可能会有更广泛的应用和发展。
1.2 文章结构本文主要探讨了块范法和合范铸造两种不同的铸造方法。
文章结构如下：2. 正文2.1 块范法2.1.1 特点2.1.2 应用领域2.2 合范铸造2.2.1 定义2.2.2 工艺流程3. 结论3.1 对比分析3.2 未来发展在正文部分，我们将首先介绍块范法，包括其特点和应用领域。
然后，我们将详细讨论合范铸造，包括其定义和工艺流程。
最后，在结论部分，我们将进行对比分析这两种铸造方法，并展望它们未来的发展方向。
铸造CAE在铸件工艺改进上的应用
铸造CAE在铸件工艺改进上的应用马娅玲,姚红汝，张龙江，刘利平(共享装备股份有限公司，宁夏银川750021)摘要:介绍了小型挡圈铸件的结构及技术要求0详细阐述了原铸造工艺设计方案,通过对铸件的充型、凝固及缩松情况模拟分析,发现铸件的凝固过程不理想，冒口颈过早凝固,存在缩松风险。
后通过将平板状冒口颈改为扁球状结构，半径为50/m,实现了球墨铸铁件凝的理想方，有了缩松缺陷的，结：在铸造工艺设计中,采用铸造CAE技术对铸件进流的充型及凝模拟，铸件的凝及缩松结有缩发、,关键词:球墨铸铁;挡圈;铸造工艺;缩松中图分类号:TG255文献标志码：B文章编号：1003-8345(2021)01-0004-05DOI:10.3969/j.issn.1003-8345.2021.01.002Application of Casting CAE in Casting Method ImprovementMA Ya-ling,YAO Hong-ru,ZHANG Long-jiang,LIU Li-ping(Kocel Machinery Co.,LtR.,Yinchuan750021,China)Abstract:Structure and technical requirements of small stop ring were introduced.The original casting method design scheme was described in detail.Through mold filling,solidification and shrinkage porosities simulation and analyse,it was found that the solidification process of castings was not ideal,and the riser neck was solidified prematurely,so there was a risk of shrinkage porosities.After that,by changing flat plate-shaped riser neck into flat globular-shaped neck with radius of50 mm,the ideal directional solidification mode of nodular iron was realized and the shrinkage porosities defect was effectively avoided.The following conclusions were obtained:using casting CAE technique to simulate mold filling process and solidification process in the casting method design could directly reflect the solidification sequence and shrinkage porosities of castings, and thereby effectively shorten product development and trial production cycle time and improve productivity.Key words:nodular iron;stop ring;casting method;shrinkage porosities铸造CAE技术铸造理铸件凝过程中的为，用流、有限分析理，对铸造过程的充型、凝、、分进的分析，铸造过程、方便工艺技术的改进对铸造工艺中方、新工艺的用，有不的用［1叫铸造行业的要求对铸件进行收稿日期：2020-08-17修订日期：2021-01-25作者简介：马娅玲（1990.5—东人，毕业于华中科技大学材料成型及控制工程专业，主要从事铸造工艺设计及CAE模拟仿真技术的研发工作。
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。
铸造模拟仿真软件在汽车零件铸造工艺设计中的应用
验 证 ，才 能去 印证 和 发 现这 次模 具 改 进是 否 取 得 了 、缩 短 产 品开 发 周
图 １ 改 进 后 的 网格 模 型 图 图 １ 铸 件 缩 孔 缩 松 位 置 预 测 图 相应 的效果 。为 了减 低 生产 成本 ６ ７
提 从 从 图 １ 以看 出 ，铸件 中没有 出现明显的缩 期 ， 高公 司 在该 产 品 的核 心竞 争 力 ， 长远 发展 角 ７可 孔 、 松 倾 向 。同时抽 芯 能使金 属 液在充 型过 程 中更 度看 ， 缩 建议公司尽早引进一套铸造模拟仿真软件。 加平 稳 ， 减少 了 零 件 凸 台处气 孔 的产 生率 ， 减少 了 并 金属 液 的用 量 ， 从而 节约 了生 产成 本 。 参考文献 ：
关 键 词 ： 动 主 缸 ； 造 ； 拟 ； 析 制 铸 模 分
中图分类号 ： Ｇ ７ Ｔ ４ Ｔ ２ ； Ｇ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ （ ０ ２）Ｏ Ｏ １ — ４ １７ — ４ Ｘ ２ １ １— １６ ０
汽车零件种类繁多 ， 一般具有形状复杂、 结构多 变 与致 密 度高 等特 点 。零件 的生 产 ， 采用 了包括 高压 压铸 、 低压铸造 、 重力铸造 、 砂型铸造等几乎所有 的 铸造工艺 。 铸件铸造缺陷的产生 ， 与铸造工艺的选择 有 很大 的关 系 。汽车类 铸件 铸造 难度 较大 ， 而且 一般 具 有生 产 批量 大 的性质 。所 以 ， 如何 准确地 分 析 出各 种 缺 陷产 生 的位 置 和原 因 ，迅 速 得到 消 除缺 陷 的方 法， 缩短试制周期 和降低零件生产成本 ， 是企业需要 解 决 的关键 性 问题 。 由于金 属熔体在型腔 内的流动 与凝 固过程 ， 无 法 在 实 际 生产 过 程 中直 观地 看 到 ，所 以在 解 决 铸件 缺 陷 问题 时 ， 费 了大 量 的 时 间 、 力 及 试 制 成本 ， 花 精
MAGMA模拟软件在压铸中的应用
。
在冷却过程
中 由 于 表 面 降温 较 快 先 行 收 缩
, , ,
。
但 收 缩 受 到 内部 高
。
其 流变学 特性 二是 可 以 通 过 调 节 剪切 率来 改 变勃 度 和 流 动 特性
,
温 部分 的 限 制 这 样 表 面 不 能 自 由收 缩
的参考 书 和 工 具 书 页 约
, ,
本书为 元
。
开本 正文
,
万字 定价
。
如 有 需 要 者 请通
,
,
过 邮局 汇 款 另 加
图
、
邮寄 费
款到 即发 书 并
,
模具 的 变形
开 具 国家正式 发 票
应 力 应 变 和 变形 的 模 拟 还 有 助 于 设计 师 和 工 程 师
汇 款请寄 洛 阳 市 西 苑 路
号
理 解 和 防止 热疲 劳 龟 裂 的 发 生
, ,
,
。
通 过 定 量 的预 测 铸
。
邮
编 刘亚 民
件 和 模具 的应 力 应 变 和 变 形 工 程 师 和 设 计 师 在 模 具
制 造 前 就 可 以 采 取措施 解 决铸件 变 形 间 题
洛 阳 工 学 院材 料 工 程 系
联 系 电话
结
语
,
。
力 使 材 料 的私 度 迅 速 降低 而 平 稳 的 充 填 型 腔
要 求 更全 面 的 流 动 模 型 图
。
图
燃 油 泵 的 触 变铸 造 充 型
一
触变铸造 的 模 拟 比 起 传 统 铸 造 中 的金 属 流 动来 说 软件包 中已考虑 到
铸造模拟软件对比
铸造模拟软件对比-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1CAE模流技术越来越深入企业中，企业已认识到CAE技术为企业所带的效应，CAE涉及到的范围很广泛的，几乎各种的行业都会涉及到这门技术的，在中国已欣起一场CAE热潮了。
我主要针对压铸CAE模流技术进行言论的。
虽然压铸行业已有十几年的历史，但真正做到不用修模或改模，我想几乎是不可能的，总是还有各种的问题困扰着，总是还要不断地修模改模着。
如今，通过CAE模流技术可以大大改善这种问题了，可以进行电脑化、虚拟化，让一切都在电脑上运行计算着，将问题显现着。
目前用在铸造行业的模流软件也是很多的，据我所知的就FLOW3D、PROCAST、华铸CAE、ANYCASTING、MAGMASOFT、JSCAST等等，估计还有其它的软件吧，只是没有接触过。
在这些软件里面，每个软件都具有自己的优点，当然也有自己的缺点了，PROCAST前处理操作性太差了，在补体网格与面网格里操作麻烦，不建议使用（仅个人看法），此次主要针对FLOW3D、ANYCASTING与MAGMASOFT三个软件进行对比论述的。
FLOW3D是美国开发的，使用范围很广泛，是属于通用软件，广泛应用于航空航天工业、金属铸造业、镀膜、消费产品、微喷墨头、海运业、微机电系统、水力学等领域。
应用在压铸领域，FLOW3D准确度极高，参数设置合理，准确度可达90%以上的。
而且FLOW3D采用非常重要的流体动力学方法,如稳定性的提高和独有的自由表面跟踪技术（VOF），让结果更逼真，更像压铸过程。
FLOW3D操作性简易，没有过多的界面及操作过程，这点是很好的一个特色，唯一不足的地方，就是计算时间会比较长，一般是一天至三天的，如果产品很大（500mm*400mm*300mm）的，那么计算差不多要四天。
ANYCASTING是韩国开发的，专用于铸造方面，差不多是专用软件，可用于砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、倾转铸造、高压铸造、低压铸造、真空压铸、挤压铸造、离心铸造及连续铸造等等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不同铸造模拟软件在实际铸造中的应用对比
【摘要】铸造是一种非常广泛的生产工艺。
影响铸件好坏的因素很多，只靠经验来进行铸造的传统方法已经不适用于时代的发展。
铸造模拟软件的运用极大地提高了铸造生产效率及水平。
本文介绍了当前比较流行的几款铸造模拟软件及其优缺点，对铸造模拟的整个行业概况进行了阐述。
【关键词】铸造；模拟；软件；对比
1.介绍
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。
铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。
虽然铸造是从液态金属到最终形状的最直接成形途径，但这种最直接的途径却蕴含着巨大的困难。
因为在这一制作过程中需要同时控制的环节很多，包括金属的熔炼、合金化、造型、浇注、凝固和加工等诸多方面。
其中每一环节都必须准确控制，因为仅一方面的失误就有可能导致整个铸件的报废。
[1]
传统依靠经验和试错开发新工艺的方法已不能满足现在的要求。
铸造过程的计算机模拟就是在这样的背景下应运而生的。
铸造过程的计算机模拟依靠铸造模拟软件的实现。
铸造模拟软件为一个系统分析软件，应用在铸造的流程当中。
一般的模拟软件可以计算出金属液从铸模中的竖浇道倒入之后，流经过横流道，最后经过进水口进入到铸件当中，金属液会慢慢地开始填满整个模穴，
当整个模穴都填满后，金属液开始慢慢地冷却凝固，最后变成固态，形成所需要的铸件。
目前主要开发此软件的国家包括：德国、法国、美国及日本等工业国家，目前软件的发展趋势朝铸造过程中可能产生的铸疵、金属流体在模穴中的状态分析-流速、压力、温度，及生产流程最佳化。
[2]
铸造工厂目前使用上，在企业经营上可获得的好处有：
1.1降低生产成本
传统在铸件开发阶段，通常利用试误法来找到生产的最佳工法，但在开发过程中要花费很多的人力时间、材料费用、熔解电力等，故如果利用软件模拟方式，就可以减少前述的成本。
1.2教育新进人员
现在的铸造厂不太容易找到年轻学子来投入此行业，主要原因有-工作环境不好，高温高污染，再者现场的资深员工较不愿将铸造技术传授给新进员工，所以在没办法学到专业，也没有工作成就感时，就容易提高公司的离职率，此软件可以取代部份现场的技术教学，而且容易表达其原理，让新进人员易于吸收。
1.3与国际大厂接轨
世界上主要的工业国家都在积极的发展类似软件，所以在这些国家的铸造厂应用已算相当普遍，铸造业若要继续发展下去，必然要在资讯系统上跟国外厂商接轨，以加速讯息的流通。
1.4降低废品率（scrap rate）
在进入大量生产前，若可以先利用软件进行分析，则可以大大降低进入大量生产时，因为设计上的错误而产生大量的废品。
铸造过程计算机数值模拟技术包括铸件充型过程（流场）数值模拟、凝固过程（温度场）数值模拟、微观组织数值模拟、热应力数值模拟、宏观和微观偏析数值模拟及铸造缺陷（如缩孔、疏松及热裂等）预测等。
经历数十年的努力，铸件充型和凝固过程的计算机模拟技术的发展已进入工程实用化阶段，可以帮助工程技术人员在铸造工艺设计过程中对铸件可能出现的各种缺陷及其大小、部位和发生的时间给予有效的预测，从而优化铸造工艺设计，确保铸件的质量，缩短试制周期，降低生产成本。
本文主要综述多种铸造模拟软件在实际铸造工厂中的应用，以期为工厂实际提供多元化选择，更好地更有针对性地开展生产实际。
2.主要铸造模拟软件介绍
2.1 procast
（1）软件来源：procast由法国esi公司开发的综合的铸造过程软件解决方案，有20多年的历史，提供了很多模块和工程工具来满足铸造工业最富挑战的需求。
（2）应用范围：基于强大的有限元分析，它能够预测严重畸变和残余应力，并能用于半固态成形，吹芯工艺，离心铸造，消失模铸造、连续铸造等特殊工艺。
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。
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。
[3，4]
2.2 magma
（1）软件来源：magma是德国aachen工业大学、丹麦copenhagen 科技大学和magma公司联合开发软的一款有限差分软件。
（2）应用范围：可以模拟温度场、流场、应力场及溶质场，预测缩孔及宏观偏析等。
该软件应用几乎覆盖所有铸造工艺及合金，如砂模铸造、金属模铸造、重力铸造、高压铸造等等。
2.3 viewcast
（1）软件来源：viewcast是wtcm铸造中心开发的有限差分模拟软件。
（2）应用范围：可以模拟流场、稳温度场及应力场。
还可以进行浇注系统和冒口设计。
适用于重力铸造、高压铸造及低压铸造。
功能相对简单，易于使用。
viewcast模拟图[9]
2.4 flow-3d
（1）软件来源：flow-3d是由 flow science 开发之高性能计算流体力学（cfd）软件。
（2）应用范围：flow-3d可用于重力浇注、砂模浇注、低压铸造、高压铸造（冷室/热室）、倾斜浇注、消失模铸造、连续铸造、离心铸造、精密铸造、半固态铸造、触变铸造等领域，用途广泛，可广泛地应用于铸造、水利及环境工程、船舶及海洋工程、微流体以及消费产品等各个领域。
2.5 jscast
（1）软件来源：jscast是日本销售业绩第一的铸造cae软件，适用于各种铸造工艺及合金的充型及凝固过程的数值解析。
通过充型流动模拟可预测充填不良、卷气等缺陷；通过凝固模拟可预测缩孔等缺陷的发生。
（2）应用范围：操作简单、功能齐全、模拟精度高、计算速度快是jscast的主要特点。
该软件适用于以压力铸造和重力铸造为代表的几乎所有铸造工艺及各种合金材料。
可准确预测卷气、夹杂、充填不良、冷隔、流痕等流动缺陷，及缩孔、缩松、气孔等凝固缺陷。
新增加的“铸造应力及变形解析”模块，可预测热裂及变形。
2.6华铸cae
（1）软件来源：”华铸cae”铸造工艺分析软件是分析和优化铸造工艺的重要工具，是华中科技大学（原华中理工大学）经20多年研究开发，并在长期的生产实践中不断改进，完善起来的集成软件系统。
（2）应用范围：它以铸件充型、凝固过程数值模拟技术为核心对铸件的成型过程进行工艺分析和质量预测，从而协助工艺人员完成铸件的工艺优化工作。
该软件对铸件充型、凝固过程进行计算机模拟，预测铸造过程中可能产生的卷气、夹渣、冲砂、浇不足、冷隔、缩孔、缩松等缺陷。
3.总结
铸造模拟技术在当今铸造行业中具有十分重要的地位，它可以有
效地预测及控制铸造过程中的各项参数，为实际铸造过程提供依据，极大地促进了材料的高效利用。
铸造模拟软件是实现铸造模拟的载体，其对于实际铸造过程的适用与否对于模拟效果起到关键性的作用。
本文综述了当前比较主流的几款铸造模拟软件，比较了它们的优缺点，希望能对铸造一线人员提供一定的参考意义。
【参考文献】
[1]铸造原理，约翰.坎贝尔著，李殿中，李依依等译.科学出版社，2011，4.
[2]维基百科，http：///wiki/铸造模拟软件.
[3]汤爱涛，胡红军等主编.计算机在材料工程中的应用.重庆大学出版社，2008，6.
[4]李日主编.铸造工艺仿真procast从入门到精通.中国水利水电出版社，2010，9.
[5]百思论坛http：
///thread-2481455-1-1.html.
[6]http：///success1/cast3.htm.。