应用铸件凝固模拟技术的优势

以往开发新产品的铸造工艺，或初次为一个铸件摸索合理的铸造工艺方案，都要通过实际的生产过程进行试制试验，往往要以巨大的材料、能源、时间等的消耗为代价，经过若干次修改和摸索，才能逐渐接近形成一个比较可行的工艺方案，生产出合格的铸件。这是铸造行业千古以来的逻辑定式。

然而，引进CAE技术后，只需在计算机上对多种铸件工艺方案进行试验验证、对比、择优，以数值模拟优化取代需付出巨大消耗的实际生产试制，这样不仅可避免出现废品，节省诸多消耗，还可大大节省试制的时间。因此，可以更从容、更充分地进行工艺优化，从而使工艺优化结果更完美。例如在汽车轮毂零件（图4.20）的铸件凝固模拟中，可清晰地看出浇注过程中铸件的温度分布（图4.21，见书末）、液相分布（图4.22，见书末）及凝固完毕后，最后在铸件上出现的缩孔和缩松的位置（图4.23，见书末）。改进浇冒口等工艺设计后，经过再模拟，最终获得无孔洞等缺陷的铸件。

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图4.20　汽车轮毂零件的三维图

铸造CAE软件已成为优化铸造工艺的重要工具，铸件凝固模拟成为工艺设计过程的重要环节，一方面使铸造生产的技术过程、决策过程更为科学化、程序化，另一方面使所形成的工艺方案更合理、更可靠，生产的效率显著提高，得到的铸件质量更好。