铸造工艺模拟castsoft技术在铝合金铸件工艺设计及优化中的应用

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1、铸造工艺模拟CASTsoft技术在铝合金铸件工艺设计及优化中的应用宋彬1郝锐1崔聿辰1胡志强2王欢2北京北方恒利科技发展有限公司（北京海淀100089）天津古月有色金属制品有限公司（天津北辰300401）摘要：利用铸造模拟软件（本论文采用北京北方恒利科技发展有限公司开发的CAStsoft模拟软件）对铝合金铸件的凝固过程和充型过程进行模拟。通过对凝固过程的温度场和铸造缺陷进行分析，依据分析结果对工艺进行改进,最后设计出合理的铸造工艺。铸造过程计算机模拟可以减少或取消新产品的工艺实验，能够有效地避免可

2、能出现的铸造缺陷，保证工艺的可靠性，缩短新产品的试制周期。关键词：铸造模拟凝固过程温度场铝合金铸件CASTsoftCAD/CAEApplicationofCASTsofttechnologyinthedesignofprocesssimulationandoptimizationofcastingprocessofaluminumalloycastingSONGBin1HAORui1CUIYucheng1HUZhiqiang2WANGHuan2BeijingNorthFanghengLiTechn

3、ologyDevelopmentCo.,Ltd.（BeijingHaidian100089）TianjinGuYuenon-ferrousmetalproductsCo.,Ltd.（TianjinBeichen300401）Abstract:Bycastingsimulationsoftware(theBeijingHengliscienceandtechnologylimitedcompanydevelopedCAStsoftsimulationsoftware)solidificationpr

4、ocessandonthefillingprocessofaluminumalloycastingsimulation.Throughtheanalysisoftemperaturefieldandcastingdefectsonthesolidificationprocess,basedontheresultsoftheanalysisofprocessimprovements,andfinallydesignareasonablecastingprocess.Simulationcanredu

5、ceorcanceltheprocessofnewproducttestcastingprocesscomputer,caneffectivelyavoidpossiblecastingdefects,toensurethereliabilityoftechnology,newproductsandshortenthetrialperiod.Keywords:CastingSimulation;Thesolidificationprocess;Temperaturefield;aluminiuma

6、lloycastings;CASTsoftCAD/CAE传统的铸造工艺设计方法往往依赖于直觉经验，在铸件结构较为简单和铸造类似铸件时，经验可能起到一定的作用；在浇铸大型、复杂铸件且无相关经验时，只能通过反复工艺实验来确定工艺；当工艺存在重大失误时，可能使得工艺方案被彻底推翻。通过工艺反复实验来确定工艺的方法，可能导致先前制作的模具报废，对于大型铸件来说模具费用会相当高，这会造成重大经济损失，同时严重影响新产品的试制，延长新产品的试制周期。近年来铸造过程计算机模拟技术得到飞速发展，使得通过铸造模拟来

7、确定铸造工艺成为可能，铸造过程计算机模拟可以减少或取消新产品的工艺实验，能够有效地避免可能出现的铸造缺陷，保证工艺的可靠性，缩短新产品的试制周期。本次分析采用的软件是北京北方恒利科技发展有限公司的CASTSOFT软件。通过模拟分析发现工艺存在的问题，采取工艺改进措施后再次进行模拟，直到铸造工艺趋向合理。图1铸件浇注工艺设计优化流程图1.三维建模1.1铸件的三维建模：采用Proe等软件对铸件进行三维建模，在铸件的基础上加浇注系统。1.2冷铁的三维建模：由于在工艺模拟时冷铁属于另外的实体附在铸件上，要

8、求冷铁与铸件间面贴合。如果铸件有地方是不规则的曲面，冷铁的形状也需为不规则曲面形状，即为随形冷铁，同时由于铸件的热节常为不连续的，相互间孤立、分散，所以冷铁也常常是分散分布的，相互间不相连，但是在工艺模拟时要求同种材料的冷铁组合成一个整体，生成一个STL文件。2.铸造工艺方案设计此零件属于中小型薄壁铝铸件，结构并不复杂，但此零件表面质量和内部质量要求比较高。用砂型重力难以保证其表面质量等要求，采用金属型重力铸造进行生产。2.1铸造原工艺选择：图2原工艺设计方案三维建模2.2前处理：