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離心鑄造ProCAST軟件具有專(zhuān)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(guò)程。 連續(xù)鑄造ProCAST提供了連鑄和半連鑄工藝仿真的完整解決方案。

4 結(jié)論（1）在后汽缸下半鑄件鑄造工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用ProCAST 鑄造模擬軟件計(jì)算鑄件模數(shù)，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確并簡(jiǎn)化了冒口計(jì)算過(guò)程。（2）對(duì)充型過(guò)程進(jìn)行流場(chǎng)模擬，做到了平穩(wěn)充型。（3）對(duì)凝固過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的模擬優(yōu)化，做到了鑄件整體順序凝固，消除了縮松縮孔缺陷。 （4）采取合理的尺寸控制措施，保證了鑄件尺寸符合要求。

與定向凝固(DSX)相比，充型過(guò)程相對(duì)于等軸凝固過(guò)程(晶粒形成)尤為重要，因此，上述幾個(gè)參數(shù)在充型階段始終要進(jìn)行DoE研究。結(jié)論：DoE分析的總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)，即在不影響自變量(如晶粒結(jié)構(gòu))性能的情況下，不改變因變量(如孔隙度)。

后端產(chǎn)生的缺陷是因?yàn)殍T件后端高度過(guò)高，這也使得充型和補(bǔ)縮困難。因此，設(shè)計(jì)了縫隙式澆注通道如圖4所示。根據(jù)澆道的分布，設(shè)計(jì)了T型橫澆道。 圖4 優(yōu)化后的澆注系統(tǒng)圖綜上所述，設(shè)計(jì)了如圖4的澆注系統(tǒng)，用此澆注系統(tǒng)在Procast中模擬得到如圖5所示的結(jié)果。

夾渣主要是在金屬液流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的，縮松縮孔主要是在金屬液凝固過(guò)程中產(chǎn)生的，因此，研究金屬液充型流動(dòng)、凝固降溫是控制水輪機(jī)鑄造工藝的基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的高速發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)已越來(lái)越多地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，其不僅僅降低了人力、物力，而且大大提高了生產(chǎn)效率。采用數(shù)值模擬分析金屬液充型流動(dòng)、凝固降溫過(guò)程，進(jìn)而優(yōu)化水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪部件的鑄造工藝，是現(xiàn)階段高速發(fā)展的趨勢(shì)。

離心鑄造的優(yōu)點(diǎn)： 1）幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗，提高工藝出品率； 2）生產(chǎn)中空鑄件時(shí)可不用型芯，故在生產(chǎn)長(zhǎng)管形鑄件時(shí)可大幅度地改善金屬充型能力，降低鑄件壁厚對(duì)長(zhǎng)度或直徑的比值，簡(jiǎn)化套筒和管類(lèi)鑄件的生產(chǎn)過(guò)程； 3）鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，力學(xué)性能高； 4）便于制造筒、套類(lèi)復(fù)合金屬鑄件，如鋼背銅套、雙金屬軋輥等；成形鑄件時(shí)，可借離心力提高金屬的充型能力

液態(tài)金屬澆注到與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法，通常稱為金屬液態(tài)成形或鑄造。 鑄造的工藝流程：液體金屬→充型→凝固收縮→鑄件 鑄造的工藝特點(diǎn)： 1、可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。

消失模鑄造中容易出現(xiàn)的氣孔缺陷：1、澆注溫度低，充型前沿金屬液不能使泡沫充分分解汽化，未分解的殘留物質(zhì)來(lái)不及浮集到上面及冒口中，汽化分解生成的氣體及殘留物不能及時(shí)排出鑄型而凝固在鑄件中，另外，模樣分解不充分，液相殘留物會(huì)堵塞涂料層，使熱解氣體排出受阻，腔內(nèi)形成反壓力，充型流動(dòng)性下降，凝固快。

2.2參數(shù)設(shè)置使用模流分析軟件對(duì)帶澆冒口的工藝方案進(jìn)行模擬分析，結(jié)合我司重力鑄造平臺(tái)的實(shí)際情況，主要的工藝參數(shù)，設(shè)置如下；2.3傾轉(zhuǎn)充型過(guò)程模擬分析鑄件的充型過(guò)程與澆注系統(tǒng)有很大的關(guān)系，合理的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠使鋁液流動(dòng)平穩(wěn)，避免鋁液在填充過(guò)程中卷氣。使用工具軟件模擬澆注過(guò)程中的鋁液流動(dòng)。

材料：AlSi9Cu3壓鑄機(jī)噸位：4000噸尺寸：895 * 822 * 245 mm平均厚度：2.5mm，散熱片高度：120mm，最?。?mm并行計(jì)算：16CPU充型凝固計(jì)算時(shí)間：24454秒≈ 6.8小時(shí)對(duì)于計(jì)算時(shí)間，還想補(bǔ)充說(shuō)明以下幾點(diǎn)：1） 芯片主頻提升，也就是說(shuō)，即使軟件公司不做任何開(kāi)發(fā)，只要芯片在進(jìn)步，計(jì)算速度也會(huì)提升。

充型溫度分布（注意：鑄件上有一圈金屬先進(jìn)入型腔并且凝固）Fig2. 充型溫度分布（注意：鑄件上有一圈金屬先進(jìn)入型腔并且凝固）Fig3. 充型溫度分布（當(dāng)澆注的位置稍微偏離直澆道中心時(shí)，充型的方式會(huì)與前述澆注不同）Fig4.

聚合物按其超分子超分子結(jié)構(gòu)可分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型，結(jié)晶型聚合物的分子鏈呈有規(guī)則的排列，而非結(jié)晶型聚合物的分子鏈呈不規(guī)則的無(wú)定型排列。不同形態(tài)表現(xiàn)出不同的工藝特性和物理機(jī)械性能。一般，結(jié)晶型聚合物比非結(jié)晶型具有較高的耐熱性能和機(jī)械性能。

鑄造金屬收縮是指金屬?gòu)囊簯B(tài)冷卻并凝固為固態(tài)過(guò)程中發(fā)生的體積縮小現(xiàn)象。如果處理不當(dāng)，將導(dǎo)致鑄件內(nèi)部空洞、尺寸誤差及表面缺陷，影響最終成品質(zhì)量。三類(lèi)常見(jiàn)收縮：液態(tài)收縮（Liquid Shrinkage）： 發(fā)生在金屬尚未凝固前的冷卻階段，可能導(dǎo)致充型不足。

工藝流程：液體金屬→充型→凝固收縮→鑄件 工藝特點(diǎn)： 1、可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。 2、適應(yīng)性強(qiáng)，合金種類(lèi)不受限制，鑄件大小幾乎不受限制。

圖3 澆注系統(tǒng)仿真結(jié)果：溫度場(chǎng)及卷氣情況圖3可看出金屬液在充型過(guò)程中不同時(shí)間點(diǎn)的金屬液溫度及卷氣情況?？梢钥闯?，設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)金屬液較為平穩(wěn)地充填模腔。在零件左側(cè)存在兩個(gè)圓形結(jié)構(gòu)，根據(jù)充型過(guò)程的模擬，可以看到金屬液在充填此處時(shí)容易產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，從而造成卷氣量增大。因此，應(yīng)在圓形結(jié)構(gòu)兩側(cè)設(shè)計(jì)溢流槽，以使卷氣部分的金屬液被排出模腔，進(jìn)入溢流槽。

該技術(shù)就是在金屬液壓鑄充型之后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，即在鑄件凝固過(guò)程中，在厚壁處通過(guò)加壓桿施加壓力，進(jìn)行強(qiáng)制補(bǔ)縮，來(lái)消除該處的縮孔縮松缺陷。局部擠壓工藝的參數(shù)：擠壓深度、擠壓壓力、擠壓延遲時(shí)間和擠壓持續(xù)時(shí)間對(duì)壓鑄件的質(zhì)量有著重大影響。AnyCasting軟件的局部擠壓功為用戶對(duì)局部擠壓進(jìn)行深入研究提供了可視化的技術(shù)工具。

在傳統(tǒng)的鑄造分析軟件中，計(jì)算凝固充型應(yīng)力；但上升到整體性能上，關(guān)心的是機(jī)械強(qiáng)度；反過(guò)來(lái)當(dāng)我們?cè)谖⒂^尺度時(shí)，我們不可能再使用差分元，有限元，體積元。

透明注射模具模型　　其實(shí)，要想直接看得到熔膠充型過(guò)程沒(méi)有高科技設(shè)備是不可能的。但是間接的方法卻有一個(gè)。運(yùn)用這一技巧，可以讓每個(gè)調(diào)機(jī)人員都能夠好象看到充型的過(guò)程一樣明了，方法說(shuō)出來(lái)又很簡(jiǎn)單。　　射膠時(shí)間一秒一秒增加即可！　　我們只需將射膠時(shí)間一秒一秒增加，每增加一秒啤一啤，然后將每一啤未走齊的啤件按順序排列起來(lái)，這樣就可以很清楚地看到熔膠的充型過(guò)程，直到充滿型腔為止。