高壓鑄造仿真的案例
FLOW3D鑄造仿真分析
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FLOW3D能夠完成的仿真課題：
高壓鑄造仿真（壓鑄仿真）
低壓鑄仿真
傾斜鑄造仿真
重力鑄造仿真
熔模鑄造仿真
離心鑄造仿真
連鑄仿真
連續(xù)鑄造仿真
半固態(tài)金屬仿真
首飾鑄造仿真
精密鑄造仿真
金屬鑄造仿真
鑄造凝固收縮分析
氧化夾渣仿真分析
鑄造卷氣分析
鑄造縮孔分析
鑄造縮松分析
砂芯鑄造分析
射沙分析
鑄造排氣分析
鑄造仿真實踐案例：
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在各種不同的鑄造技術(shù)中，高壓鑄造的仿真分析對于某些 CFD 軟件而言是最困難的。壓鑄件上會有許多非常薄的區(qū)域（如澆口），因此網(wǎng)格的數(shù)量往往相當(dāng)大。當(dāng)金屬通過薄澆口以高速高壓進(jìn)入模穴時，金屬熔湯會造成噴濺現(xiàn)象，造成表面缺陷問題（表面氧化膜堆積以及卷氣）。
識別金屬鑄件中的缺陷，使用新材料設(shè)計零件以獲得更輕更堅固的鑄件或進(jìn)行迭代設(shè)計以獲得最佳設(shè)計，這些都是我們的客戶使用我們的軟件來幫助他們滿足其工作和要求的一些方式，通過降低廢品率，縮短產(chǎn)品上市時間并在競爭中保持領(lǐng)先地位，為他們的企業(yè)節(jié)省資金。
高性能計算：集群計算或云計算
需要最高性能來克服與大型仿真相關(guān)的耗時問題？FLOW-3D CAST 從其桌面版本無縫過渡到其高性能集群計算，或按需云計算，以滿足業(yè)界最苛刻的仿真需求。
展開 FLOW-3D CAST鑄造模擬分析
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FLOW3D能夠完成的鑄造模擬仿真方面有：
高壓鑄造仿真
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半固態(tài)金屬仿真
首飾鑄造仿真
精密鑄造仿真
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砂芯發(fā)氣分析
射砂分析
鑄造排氣分析
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在各種不同的鑄造技術(shù)中，高壓鑄造的仿真分析對于某些 CFD 軟件而言是最困難的。壓鑄件上會有許多非常薄的區(qū)域（如澆口），因此網(wǎng)格的數(shù)量往往相當(dāng)大。當(dāng)金屬通過薄澆口以高速高壓進(jìn)入型腔時，金屬液會造成噴濺現(xiàn)象，造成表面缺陷問題（表面氧化膜堆積以及卷氣）。
識別金屬鑄件中的缺陷，使用新材料設(shè)計零件以獲得更輕更堅固的鑄件或進(jìn)行迭代設(shè)計以獲得最佳設(shè)計，這些都是我們的客戶使用我們的軟件來幫助他們滿足其工作和要求的一些方式，通過降低廢品率，縮短產(chǎn)品上市時間并在競爭中保持領(lǐng)先地位，為他們的企業(yè)節(jié)省資金。
高性能計算：集群計算或云計算
需要最高性能來克服與大型仿真的耗時問題？FLOW-3D CAST 從其桌面版本無縫過渡到其高性能集群計算，或按需云計算，以滿足業(yè)界最苛刻的仿真需求。
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anycasting高壓鑄造視頻教程
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尋找高壓鑄造模擬工程師 (兼職項目）
尋找高壓鑄造軟件工程師 (兼職項目）
本公司有一批設(shè)計項目，尋求能做高壓鑄造模擬分析的工程師。
專業(yè)要求：
鑄造、材料成形、模具設(shè)計等專業(yè)；鑄造專業(yè)優(yōu)先，本科以上學(xué)歷。碩士和博士優(yōu)先.
工作經(jīng)驗：
具備相關(guān)工作經(jīng)驗者優(yōu)先，熟悉MAGMA/Anycasting/Flow3D 等軟件者為佳。
技術(shù)要求：
了解計算機(jī)有限元分析方法和材料物理理論，至少熟悉一種高端CAD軟件，如
UG/CATIA/PRO-E。能夠?qū)υO(shè)計提出修改意見。
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有意者請發(fā)郵件至
3ddesignlab@gmail.com
謝謝!
展開 高壓鑄造工藝基礎(chǔ)知識介紹
END
應(yīng)用FLOW-3D CAST模擬高壓鑄造的PVT
一、何謂PVT
在高壓鑄造模擬中，常觀測的物理結(jié)果有：
P = Pressure，了解熔體在充型過程中的壓力變化，如有壓力不平均的現(xiàn)象就須進(jìn)行改善；
V = Velocity，了解充型過程中熔體進(jìn)入內(nèi)澆口及渣包的速度，用來協(xié)助設(shè)計者優(yōu)化流道設(shè)計；
T = Temperature，了解熔體在充型過程中的溫度變化，協(xié)助判斷是否會有充填不足或冷隔的發(fā)生。
二、分析模型與參數(shù)
將渣包標(biāo)識為CP1，CP2，CP3和CP4。每個渣包流道都分為四個位置，分別為C1，C2，C3和C4(如圖1所示)，分析參數(shù)為：模具溫度：190°C、熔體溫度：660°C、沖頭速度2.5m/s(如表1所示)。
圖1 鑄件模型
表1 分析參數(shù)
模具溫度
190°C
熔體溫度
660°C
沖頭速度
2.5m/s、4.5m/s
三、分析結(jié)果與修改方案
通過模擬結(jié)果(如圖2所示)，訂出該組產(chǎn)品的規(guī)范：壓力不大于4Bar、速度不高于40m/s及溫度不高于625度，通過這些標(biāo)準(zhǔn)去測量渣包的結(jié)果(如圖3、圖4所示)，由圖可發(fā)現(xiàn)在壓力皆高于標(biāo)準(zhǔn)值；在速度上CP3的C1及C2高于標(biāo)準(zhǔn)值；在溫度上CP2的C1、C2和CP3的C1及C2高于標(biāo)準(zhǔn)值。
展開 V7.4 高壓鑄造工藝設(shè)計向?qū)峁└嗉?xì)節(jié)參數(shù)
高壓鑄造工藝參數(shù)設(shè)計向?qū)ы撁娓?V7.4 高壓鑄造工藝參數(shù)設(shè)計向?qū)ы撁嫣峁└嗉?xì)節(jié)參數(shù)和功能，其中包括：
得料率
投影面積（產(chǎn)品+流道+溢流槽）
鑄造壓力和速度
流量
流道寬度、厚度
壓鑄機(jī)機(jī)臺數(shù)據(jù)庫擴(kuò)充
壓鑄機(jī)橫向?qū)Ρ群椭悄苓x擇
柱塞直徑選擇
第三階段啟動和停止的時間和位置
導(dǎo)出到Excel報表進(jìn)行工藝設(shè)計
設(shè)計完成的鑄造工藝參數(shù)可直接導(dǎo)出Excel報表，并支持中、英、日、韓等多種語言。在工藝參數(shù)變更之后，可直接再次導(dǎo)出，無需人工填寫和修改。該表格可應(yīng)用于現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)，和流道設(shè)計過程控制。
更新錘頭運(yùn)動與真空閥計算向?qū)ы撁?每段速度增設(shè)延時時間，末端增加剎車時間。該曲線可以直接用于活塞運(yùn)動的邊界條件定義。也可以直接用于速度邊界條件的定義。
C家精講，初衷是用最短的時間，分享一些鑄造工藝設(shè)計與分析的經(jīng)驗。雖然是點點滴滴，愿能匯流成河，如果鑄友們喜歡，
請點“在看”或分享，也歡迎留言。
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展開 Procast有沒有高壓鑄造的同行，想被培訓(xùn)下，可以接受付費(fèi)
Procast有沒有高壓鑄造的同行，想被培訓(xùn)下，可以接受付費(fèi)。
ProCAST重力砂型鑄造仿真案例操作 ￥9.9
導(dǎo)入模型（導(dǎo)入模型的存在路徑必須為英文路徑），然后建立砂箱，模擬鑄造的砂型，注意：砂箱的頂部必須和進(jìn)澆口保持平齊。其次檢查模型問題，有問題可通過軟件進(jìn)行自動修復(fù)。
2. 按從左到右的順序進(jìn)行操作，檢查模型問題，有問題進(jìn)行自動修復(fù)。
a檢查并修復(fù)面聯(lián)通的問題，本文無問題。
b檢查并在體交叉處剪切，本文無問題。
c裝配，將砂箱和鑄件的進(jìn)澆處裝配為同一面。
d劃分面網(wǎng)格，對鑄件和砂箱的網(wǎng)格分別進(jìn)行劃分處理，鑄件網(wǎng)格尺寸設(shè)置為8mm，砂箱尺寸設(shè)置為2mm，劃分面網(wǎng)格。如圖所示面網(wǎng)格數(shù)量為21830。
e檢查面網(wǎng)格問題，進(jìn)行自動修復(fù)。
f生成體網(wǎng)格，數(shù)量為204660，最終網(wǎng)格數(shù)量為226490，網(wǎng)格數(shù)量適中。
Cast模塊（從左至右進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，重力方向-材料屬性-換熱系數(shù)-邊界條件-檢查-計算）
a重力方向為+X方向，因為是重力鑄造，所以澆鑄方向設(shè)置為鑄件從上到下的自然重力方向。
b設(shè)置材料屬性，鑄件設(shè)置為Alloy，材料選擇鋁合金，初始充型為0，初始溫度為720攝氏度，砂箱的材料為Green Sand，初始充型為100，初始溫度為25攝氏度，應(yīng)為都不需要進(jìn)行應(yīng)力計算，所以設(shè)置為剛體減小運(yùn)算量。
C設(shè)置換熱系數(shù)，由于鑄件和砂箱的材料不一致，設(shè)置換熱類型為COINC，換熱系數(shù)500.
d定義進(jìn)澆口和砂箱與外界的換熱，充型時間設(shè)置為10s，充型溫度為720攝氏度，砂箱與外界和換熱設(shè)置為空冷，即自然冷卻。
e數(shù)據(jù)檢查，黃色感嘆號可忽略，紅色叉號不可忽略。
f提交計算，保存目錄不可有中文路徑，求解器根據(jù)電腦自行配置。
Viwer模塊
下圖所示的為溫度場模擬結(jié)果。
展開 amesim葉片泵仿真：高壓變量葉片泵的綜合仿真模型
今天我們聊聊變量葉片泵的Amesim仿真。
這篇文章有如下幾個重點內(nèi)容：
1、用解析法和數(shù)值法描述了高壓變量葉片泵的幾何形狀，并考慮了不同的泄漏狀態(tài)。
2、同時基于Amesim的庫文件建立了仿真模型，對其關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行了評價。
3、利用有限元分析確定了配流盤的變形量，以便于糾正當(dāng)前的軸向間隙。
4、采用CFD方法對排量控制閥門的流量系數(shù)進(jìn)行了計算分析。
5、通過實驗驗證了該模型的穩(wěn)態(tài)特性和位移控制動力學(xué)特性。
對以上任意一點感興趣的都可以翻看原文“COMPREHENSIVE SIMULATION MODEL OF A HIGH PRESSURE VARIABLE DISPLACEMENT VANE PUMP FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS”。
非平衡轉(zhuǎn)子葉片泵是一種結(jié)構(gòu)最緊湊的變量泵，廣泛應(yīng)用于流體動力系統(tǒng)中。
在AMESim建立的模型中，泵被離散化為單個具有均質(zhì)特性的控制體積，這是比較流行的操作方法，因為它只需要很少的計算時間即可，而且還可以用于系統(tǒng)級分析。不過，AMESim仿真的結(jié)果還需要通過實際的樣機(jī)測試來校準(zhǔn)一些系數(shù)。與此同時，最詳細(xì)的方法是用計算流體動力學(xué)(CFD)來表示。但是，它需要非常高的CPU資源。
該文章提出了一種詳細(xì)的高壓變量葉片泵參數(shù)模型。該模型集成了三維有限元和CFD模擬的具體結(jié)果。其中最重要的結(jié)果是配流盤的彈性變形對軸向間隙補(bǔ)償?shù)挠绊憽Ｒ坏┩ㄟ^試驗驗證，該模型可作為泵的設(shè)計和優(yōu)化階段的工具。
這里研究的組件是葉片泵，最大排量為48.8cc/rev，最大工作壓力為210 bar。在圖1中顯示了泵芯的截面視圖。該裝置提供了11個葉片，擁有11個外部(主要)可變?nèi)萸弧?/span>
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ProCAST有限元鑄造工藝模擬軟件 附鑄造工藝仿真ProCAST從入門到精通下載
目前VE環(huán)境中針對鑄造工藝提供的流程模板有：重力工藝流程模板、高壓鑄造工藝流程模板、高壓壓鑄機(jī)選擇流程模板和優(yōu)化流程模板，在后序的開發(fā)中還會相應(yīng)的增加其他流程模板。
多工序流程
針對一般工藝加強(qiáng)了多階段流程模板，這種流程模板可以一次性設(shè)置鑄造仿真過程中的多個階段，如鑄型的移除、澆注系統(tǒng)清除以及鑄型移除后的鑄件加熱和冷卻過程。設(shè)置完成提交計算時，軟件可自動生成所需的計算文件。
ProCAST工藝應(yīng)用
熔模精密鑄造
ProCAST基于有限元網(wǎng)格可以自動生成模殼及保溫層網(wǎng)格，能夠設(shè)置保溫層網(wǎng)格為各向異性，從而隨時調(diào)節(jié)厚度參數(shù)而不需要重新生成網(wǎng)格。針對高溫合金 真空下的凝固過程，擁有專業(yè)的輻射換熱求解器。
低壓金屬型/砂型鑄造
真實復(fù)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)條件，實現(xiàn)模具溫度的多次模擬直至穩(wěn)定狀態(tài)。在此條件下進(jìn)行鑄件充型/凝固過程的仿真計算，優(yōu)化工藝參數(shù)，減少試制，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。
重力鑄造（砂型，金屬型，傾轉(zhuǎn)）
對于重力鑄造而言，關(guān)鍵因素在于如何優(yōu)化澆注系統(tǒng)以及如何消除可能的縮孔區(qū)域。proCAST可以進(jìn)行澆注，凝固，應(yīng)力及微觀組織的模擬，將工藝人員的設(shè)計方案在計算機(jī)上復(fù)現(xiàn)，幫助判定其可執(zhí)行性。
高壓鑄造
高壓鑄造過程與模具及壓鑄機(jī)設(shè)備密切相關(guān)，ProCAST軟件可以就高壓鑄造生產(chǎn)全過程進(jìn)行模擬，包括壓室內(nèi)的金屬液注入，多級壓射過程等。同時擁有壓鑄機(jī)數(shù)據(jù)庫，可根據(jù)實際鑄造工藝與鑄件參數(shù)，分析PQ2圖，確定工藝窗口，結(jié)合模擬效果，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)。
離心鑄造
ProCAST軟件具有專業(yè)的立式離心鑄造仿真模塊，求解不同離心轉(zhuǎn)速參數(shù)下，鑄件的充型及凝固過程。
展開 鑄造模具方案優(yōu)化-用核心氣體模型檢測孔隙度（鑄造仿真分析-FLOW3D）
「FLOW3D鑄造仿真」壓力、速度
如何設(shè)定壓力、控制速度（射速）、控制溫度等參數(shù)？！壓鑄金屬按填充型腔過程，需要考慮壓力、速度、溫度以及時間等工藝因素，使用軟件仿真分析壓鑄過程「高壓鑄造」「壓力鑄造」「壓鑄工藝」
如何設(shè)定壓射力最佳壓力值？壓力的大小影響射速，由壓射缸的截面積和工作液的壓力所決定「高壓鑄造」「壓力鑄造」「壓鑄工藝」
如何確定鑄造工藝？高壓鑄造適用范圍？鑄件分為有強(qiáng)度要求的和一般要求的兩類,對于有強(qiáng)度要求的,應(yīng)該具有良好的致密度.這是應(yīng)該采用高的增壓比壓「FLOW3D鑄造仿真分析」「高壓鑄造」「壓力鑄造」「壓鑄工藝」
如何設(shè)定壓力鑄造壓力、射速？考慮工藝因素和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，導(dǎo)熱和比熱性，凝固溫度范圍，模具溫度，結(jié)構(gòu)。「射速」「壓射速度」
「FLOW3D鑄造仿真」材料
壓鑄鋁合金中各元素的作用和影響「高壓鑄造」「壓力鑄造」「壓鑄工藝」
「FLOW3D鑄造仿真」壓鑄模具
如何優(yōu)化設(shè)計壓鑄模具設(shè)計（鑄造模具）？模具結(jié)構(gòu)考慮因素湯餅，湯道，澆道，澆口，產(chǎn)品，真空澆道頭，鑄孔，渣包，優(yōu)化模具設(shè)計。「FLOW3D鑄造仿真」「壓鑄模具」「鑄造模具」「鑄造模具設(shè)計優(yōu)化」
「FLOW3D鑄造仿真」鑄造方案
優(yōu)化鑄造方案，提前發(fā)現(xiàn)鑄造缺陷，優(yōu)化澆道設(shè)計（進(jìn)澆截面積、型腔內(nèi)部速度）、排氣設(shè)計、渣包設(shè)計、冷卻設(shè)計（防止產(chǎn)品變型）、滑塊方案。「鑄造方案」「排氣」「渣包」「冷卻」
如何從鑄造原理出發(fā)，通過仿真分析優(yōu)化鑄造方案？工藝因素帕斯卡原理、伯努利定理、壓鑄機(jī)結(jié)構(gòu)、壓鑄機(jī)、壓鑄的射出過程、高速低速、充填時間、鑄造壓力、射出波形。「鑄造原理」「壓鑄機(jī)」「充填時間」「射出波形」
展開 ESI鑄造仿真解決方案應(yīng)用案例：利用ProCAST結(jié)束瑞士鑄造廠傳統(tǒng)試錯測試
The Challenge挑戰(zhàn)：
瑞士某一鑄造廠認(rèn)為相比其他類似重量和大小的鑄造零件，壓鑄散熱器組件的生產(chǎn)周期太長(圖1)。更令人感到不安的是偶爾鑄件的某些部分會在定模上粘住，而不會隨著動模的移動而脫落。這會導(dǎo)致在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程打斷而耗時增大。ProCAST 能夠成功的診斷這種狀況并驗證改進(jìn)措施。
TheBenefits收益：
通過以下措施提高效率：減小生產(chǎn)周期；消除滯留空氣；消除畸變。
通過ProCAST 實施對散熱片的模擬仿真，顯示出模擬結(jié)果與實際情況符合情況非常好，通過實際測量和對比。對鑄模的提供可靠的溫度場等校正，并且可以優(yōu)化循環(huán)過程中的噴涂順序等。
CyclingAnalysis循環(huán)分析：
瑞士鑄造廠選擇高壓鑄造（HPDC）工藝替代重力鋼模鑄造（GDC）工藝來生產(chǎn)換熱片，以保證鑄件上薄壁部分、更為緊密的空間尺寸和更光滑的表面質(zhì)量。生產(chǎn)速度也得到提高并且當(dāng)完成一定批量鑄件生產(chǎn)后對于單個鑄件的生產(chǎn)成本明顯降低。
壓模鑄造工藝涉及到對熔融金屬向空腔內(nèi)的反復(fù)注射。隨著鑄造循環(huán)，鋼模內(nèi)的溫度呈現(xiàn)出周期性變化。循環(huán)的分析內(nèi)容包含對注射過程的重復(fù)模擬，使得循環(huán)周期內(nèi)每個階段達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。如圖2，可以通過鑄型內(nèi)分布的管路（水冷）對循環(huán)過程溫度場進(jìn)行控制，使其能夠滿足生產(chǎn)需要。
如圖3，噴涂的冷卻效果可以按各個時間段進(jìn)行順序模擬。
瑞士鑄造廠通過循環(huán)分析，可以確定達(dá)到溫度穩(wěn)態(tài)時的需要 的循環(huán)次數(shù)。圖4闡述了在鑄型表面區(qū)域所指定的不同點的模擬溫度曲線。
冷模或者預(yù)熱不夠可能會導(dǎo)致冷隔的形成。鋼模表面的溫度梯度，注射過程中熔融金屬的沖擊，和鋼模的芯型，受到局部冷卻條件和加熱通道的影響，都會影響模具循環(huán)熱應(yīng)力，可能導(dǎo)致鋼模的過早失效。
展開 設(shè)計仿真 | 高壓反應(yīng)釜深度機(jī)理多相流仿真案例
高壓反應(yīng)釜是綠色清潔濕法煉鋅工藝的核心設(shè)備，其生產(chǎn)效率和精益管控能力直接關(guān)系到后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量和全生產(chǎn)流程的安全穩(wěn)定。但受到現(xiàn)場惡劣生產(chǎn)環(huán)境以及設(shè)備內(nèi)部高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕等復(fù)雜條件限制，現(xiàn)有儀器儀表測量數(shù)據(jù)及設(shè)備模型不能完全滿足監(jiān)控釜內(nèi)重要參數(shù)諸如各腔室液位、流量、流場/溫度場等需求，成為制約傳統(tǒng)工藝跨層域優(yōu)化控制、裝備預(yù)測性維護(hù)的重要技術(shù)難題。
長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司（簡稱長沙有色院）為了應(yīng)對以上技術(shù)挑戰(zhàn)，使用海克斯康工業(yè)軟件Cradle CFD對高壓反應(yīng)釜進(jìn)行了深入研究，通過仿真建立了冶煉高壓反應(yīng)釜實時液位監(jiān)測及優(yōu)化控制系統(tǒng)，最終成果應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同智能制造平臺。
Part.01
海克斯康解決方案
高壓反應(yīng)釜深度機(jī)理多相流仿真
構(gòu)建高壓反應(yīng)釜深度機(jī)理/大數(shù)據(jù)融合的智慧大模型，是解決這一問題的有效路徑，成果基于500萬網(wǎng)格劃分，首次構(gòu)建了采用自由液面的高壓反應(yīng)釜內(nèi)部氣、固、液三相耦合多場動態(tài)模型，提供了精細(xì)化管控感知數(shù)據(jù)來源，達(dá)成科研促產(chǎn)目的，平臺累計創(chuàng)效1000余萬元。
本次計算采用了海克斯康旗下的Cradle CFD軟件，該軟件具有強(qiáng)大的前處理功能，針對復(fù)雜模型，能夠快速劃分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格為核心的多面體網(wǎng)格；同時具備強(qiáng)大的多相流功能，適應(yīng)于氣、固、液等復(fù)雜多相流仿真；并且具備強(qiáng)大的DEM功能，對于固體顆粒物在反應(yīng)釜內(nèi)顆粒動力學(xué)仿真有較好的效果，同時可以后期應(yīng)用于礦石篩選，輸送等仿真；并具備高魯棒性，強(qiáng)大后處理，易上手等特點，適合于本單位。
Part.02
關(guān)于長沙有色院
長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司（簡稱長沙有色院）于1953年正式成立，國家高新技術(shù)企業(yè)，是我國最早成立的大型綜合性設(shè)計研究單位之一，隸屬于中國鋁業(yè)集團(tuán)有限公司，為中鋁國際工程股份有限公司的全資子公司。
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