铸造数值模拟技术新进展及铸造CAE应用

三．铸造CAE应用

如前所述，基于数值模拟技术的铸造CAE软件已在众多工厂推广应用。目前，流动充型过程模拟、流动传热耦合计算以及结晶凝固仿真已比较成熟，可以有效指导实际生产。

下面将结合“华铸CAE”系统来介绍铸造CAE技术的具体应用。“华铸CAE”系统是目前国内应用范围最广的铸造模拟仿真系统，已有近90家用户，超过300套软件在各类铸件、各种铸造方式上应用。

1．普通重力铸造

图16 铸件充型过程模拟

上图为某厂缸体，原工艺方案充型过程紊流严重，易形成卷气、夹杂缺陷，优化后的工艺避免了这些问题，实际生产完全证明了上述模拟结果。

图17 铸件凝固过程模拟

图17是某厂生产的下机架铸件，原始工艺方案有较为严重的缩孔缺陷（见图a），采用改进后的工艺完全消除了缩孔缺陷。

2．压力铸造

下图分别是一个压铸件的充型模拟图和实物图，二者模拟结果较好。

3．低压铸造

4．离心铸造

华铸CAE可以模拟离心铸造的充型凝固过程，优化相关工艺参数。

5．熔模铸造

华铸CAE提供自动模壳生长技术。

四．结论

数值模拟技术在铸造行业已得到较为广泛的应用，成为利用高新技术改造传统产业的成功范例。与此同时，铸造数值模拟技术本身在广度和深度方面得到迅速的发展，对推动铸造行业的技术进步起着越来越重要的作用。