[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(dá)到降低廢品率的目的，用CASTsoft鑄造模擬軟件對(duì)葉輪鑄件的澆注過(guò)程進(jìn)行了模擬分析。
　　[關(guān)鍵詞]工藝方案；廢品率； CASTsoft鑄造模擬軟件
　　中圖分類號(hào)：S535 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）24-0197-01
　　前言
　　在應(yīng)用CASTsoft鑄造模擬軟件前，主要依靠工藝人員的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及各種手冊(cè)、書(shū)籍的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行鑄造工藝的設(shè)計(jì)[1]。鑄件在加工前或破壞性試驗(yàn)前，鑄件的內(nèi)部組織情況無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，許多鑄件在加工到最后一道工序時(shí)才發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有縮孔、縮松缺陷。鑄件報(bào)廢的同時(shí)也造成了熱處理、加工等工時(shí)的浪費(fèi)，延誤生產(chǎn)計(jì)劃和合同發(fā)貨時(shí)間。
　　1 CASTsoft簡(jiǎn)介
　　CASTsoft鑄造模擬軟件是一套集鑄件重量、體積、模數(shù)、補(bǔ)縮系統(tǒng)、澆鑄系統(tǒng)、三維實(shí)體造型接口、有限差分網(wǎng)格剖分[2]、鑄造過(guò)程仿真、鑄造缺陷預(yù)測(cè)、工藝優(yōu)化為一體的鑄造工藝設(shè)計(jì)及模擬優(yōu)化集成軟件、利用此軟件，可對(duì)鑄件形成過(guò)程中所涉及的工藝參數(shù)、工藝方案做出合理評(píng)價(jià)及優(yōu)化。
　　CASTsoft鑄造模擬軟件的主要功能和特點(diǎn)：（1）能夠準(zhǔn)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(yù)測(cè)；（4）基于有限差分，能夠模擬鑄件凝固過(guò)程：（5）采用隨溫度變化的物性參數(shù)；（6）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格迷你計(jì)算，剖分后鑄件外形擬合精度高。（7）提供CAD/CAE集成國(guó)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)快速工藝設(shè)計(jì)。
　　2 CASTsoft的應(yīng)用
　　鑄造模擬軟件通過(guò)對(duì)葉輪鑄件的三維實(shí)體（包括澆、冒系統(tǒng)等）進(jìn)行幾百萬(wàn)的網(wǎng)格剖分，利用動(dòng)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(xué)模型進(jìn)行計(jì)算分析，最后輸出可視化的模擬結(jié)果，實(shí)現(xiàn)流動(dòng)場(chǎng)、凝固過(guò)程、凝固和重力補(bǔ)縮等過(guò)程的模擬，預(yù)測(cè)模溫、鑄件溫場(chǎng)分布以及充型、凝固過(guò)程相關(guān)的鑄造缺陷。如圖1，圖2，圖3，圖4所示：
　　鑄造工藝實(shí)施前應(yīng)用鑄造模擬軟件，使不可見(jiàn)的鑄件充型、凝固等過(guò)程實(shí)現(xiàn)可視化，鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的部位及過(guò)程一目了然，優(yōu)化工藝后重新進(jìn)行模擬，使可靠的工藝得以在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用[4]，從而保證鑄件質(zhì)量，加快生產(chǎn)進(jìn)程。
　　3 CASTsoft的應(yīng)用成效
　�、兕A(yù)測(cè)縮孔縮松等鑄造缺陷的傾向，改進(jìn)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(yàn)周期，降低試驗(yàn)費(fèi)用。
　　②可減少工藝設(shè)計(jì)對(duì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)人員的依賴，保持工藝設(shè)計(jì)水平穩(wěn)定。
　　③經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算：應(yīng)用CASTsoft鑄造模軟件提高產(chǎn)品合格率按1% 計(jì)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(wàn)元，1%的廢品損失=6000×1%×0.7=42萬(wàn)元，每年可減少鑄件廢品損失42萬(wàn)元。
　　4 結(jié)束語(yǔ)
　　綜上所述，CASTsoft鑄造模擬軟件推廣應(yīng)用于公司新產(chǎn)品、新工藝的設(shè)計(jì)，成功預(yù)測(cè)鑄件縮孔縮松缺陷的傾向，改進(jìn)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(duì)原有工藝的優(yōu)化，對(duì)保持工藝穩(wěn)定設(shè)計(jì)水平穩(wěn)定，增收降廢方面有積極的促進(jìn)作用。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 張諍，，楊晶.CASTsoft軟件在低壓鑄造中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)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(yù)測(cè)[J].機(jī)械，2009（04）.
　　[4] 鑄造工藝模擬CASTsoftCAD/CAE技術(shù)在鑄造工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化中應(yīng)用[J].鑄造技術(shù)，2011（10）.

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