CASTsoft鑄造模擬軟件在實際生產(chǎn)中的應用

　　[摘 要]為了保證鑄件的質(zhì)量，得到最合理的工藝參數(shù)和工藝方案，縮短工藝定型周期，達到降低廢品率的目的，用CASTsoft鑄造模擬軟件對葉輪鑄件的澆注過程進行了模擬分析。
　　[關鍵詞]工藝方案；廢品率； CASTsoft鑄造模擬軟件
　　中圖分類號：S535 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0197-01
　　前言
　　在應用CASTsoft鑄造模擬軟件前，主要依靠工藝人員的生產(chǎn)經(jīng)驗及各種手冊、書籍的經(jīng)驗數(shù)據(jù)來進行鑄造工藝的設計[1]。鑄件在加工前或破壞性試驗前，鑄件的內(nèi)部組織情況無法準確預測，許多鑄件在加工到最后一道工序時才發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有縮孔、縮松缺陷。鑄件報廢的同時也造成了熱處理、加工等工時的浪費，延誤生產(chǎn)計劃和合同發(fā)貨時間。
　　1 CASTsoft簡介
　　CASTsoft鑄造模擬軟件是一套集鑄件重量、體積、模數(shù)、補縮系統(tǒng)、澆鑄系統(tǒng)、三維實體造型接口、有限差分網(wǎng)格剖分[2]、鑄造過程仿真、鑄造缺陷預測、工藝優(yōu)化為一體的鑄造工藝設計及模擬優(yōu)化集成軟件、利用此軟件，可對鑄件形成過程中所涉及的工藝參數(shù)、工藝方案做出合理評價及優(yōu)化。
　　CASTsoft鑄造模擬軟件的主要功能和特點：（1）能夠準確模擬重力鑄造的充型、凝固；（2）能夠模擬澆不足、冷隔、卷氣等缺陷[3]；（3）能夠?qū)崿F(xiàn)液相及縮孔縮松的定量預測；（4）基于有限差分，能夠模擬鑄件凝固過程：（5）采用隨溫度變化的物性參數(shù)；（6）實現(xiàn)網(wǎng)格迷你計算，剖分后鑄件外形擬合精度高。（7）提供CAD/CAE集成國內(nèi)，實現(xiàn)快速工藝設計。
　　2 CASTsoft的應用
　　鑄造模擬軟件通過對葉輪鑄件的三維實體（包括澆、冒系統(tǒng)等）進行幾百萬的網(wǎng)格剖分，利用動量、質(zhì)量、能量守恒方程及體積函數(shù)方程等建立的數(shù)學模型進行計算分析，最后輸出可視化的模擬結(jié)果，實現(xiàn)流動場、凝固過程、凝固和重力補縮等過程的模擬，預測模溫、鑄件溫場分布以及充型、凝固過程相關的鑄造缺陷。如圖1，圖2，圖3，圖4所示：
　　鑄造工藝實施前應用鑄造模擬軟件，使不可見的鑄件充型、凝固等過程實現(xiàn)可視化，鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的部位及過程一目了然，優(yōu)化工藝后重新進行模擬，使可靠的工藝得以在生產(chǎn)實踐中應用[4]，從而保證鑄件質(zhì)量，加快生產(chǎn)進程。
　　3 CASTsoft的應用成效
　　①預測縮孔縮松等鑄造缺陷的傾向，改進和優(yōu)化工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品率，縮短生產(chǎn)試驗周期，降低試驗費用。
　�、诳蓽p少工藝設計對經(jīng)驗對人員的依賴，保持工藝設計水平穩(wěn)定。
　　③經(jīng)濟效益計算：應用CASTsoft鑄造模軟件提高產(chǎn)品合格率按1% 計算，公司年產(chǎn)耐磨鑄件6000噸，1噸廢品各種損失約為0.7萬元，1%的廢品損失=6000×1%×0.7=42萬元，每年可減少鑄件廢品損失42萬元。
　　4 結(jié)束語
　　綜上所述，CASTsoft鑄造模擬軟件推廣應用于公司新產(chǎn)品、新工藝的設計，成功預測鑄件縮孔縮松缺陷的傾向，改進和優(yōu)化工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品率有明顯的效果。對原有工藝的優(yōu)化，對保持工藝穩(wěn)定設計水平穩(wěn)定，增收降廢方面有積極的促進作用。
　　參考文獻
　　[1] 張諍，，楊晶.CASTsoft軟件在低壓鑄造中的應用[J].機械管理開發(fā)，2006（03）.
　　[2] 牛曉峰.CASTsoft軟件中STL文件的操作和后處理顯示技術(shù)的研究[J].2008年碩士論文.
　　[3] 劉曉.梁紅玉.基于CASTsoft_CAE軟件的鑄造缺陷預測[J].機械，2009（04）.
　　[4] 鑄造工藝模擬CASTsoftCAD/CAE技術(shù)在鑄造工藝設計及優(yōu)化中應用[J].鑄造技術(shù)，2011（10）.

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