简介CAE分析技术在铸造生产中的应用

浅谈铸造CAE技术的发展与应用[摘要]本文阐明了铸造模拟仿真技术（铸造CAE）在现代铸造中的优势及意义，回顾其技术的发展历程及运用，最后总结了国内铸造企业的CAE应用现状。

【关键词】铸造；CAE技术；应用1、前言铸造是国民经济的重要产业部件之一，它反映了一个国家制造产业的规模和水平。

21世纪铸造成形加工技术的总目标是高质量、短周期及低成本，围绕此目标，世界各国均精炼了铸造成形加工技术的研究方向：一是重大工程中的特大型铸件的关键铸造技术；二是精确成形技术；三是计算机模拟仿真及优化技术逐步替代传统的经验性研究方法。

计算机模拟仿真技术，即计算机辅助工程（CAE），经过四十多年的发展历程，逐渐深入材料科学领域并应用于铸件的产品与工艺研究，为促进铸造企业的技术改造和进步带来了全新的活力。

采用铸造工艺CAD及过程模拟仿真技术（铸造CAE技术）可以快速设计及优化铸造工艺，并可用电脑模拟浇注的方法来可视化地显示出铸造全过程以及缺陷形成过程。

这可以较大程度的改变传统铸造工艺方案制定过程中的不确定性，是铸造工艺由“经验”走向“科学”的重要途径。

随着现代计算机软硬件设计与制造技术的飞速发展，铸造CAE技术对提高铸造企业的生产水平和竞争力具有更加重要的现实意义。

2、技术概念铸造CAE技术是指采用有限分析技术（有限差分法、有限元法等）进行铸造充型过程、凝固过程的模拟，在计算机中“试生产”铸件，为制定合理的铸造工艺提供有力的指导，铸造数值模拟CAE技术涉及铸造成形理论与实践、计算机图形学、多媒体技术、可视化技术、三维造型、传热学、流体力学、弹性塑性力学等多种学科，是典型的多学科交叉的前沿领域，主要研究温度场模拟、流体场模拟、流动与传热耦合计算、应力场模拟、组织模拟等过程模拟。

3、研究及发展最早用于铸造过程仿真技术的是美国哥伦比亚大学的“Heat and Mass Flow Analyzer”分析单元，1944年Victor Paschkis在此分析单元的基础上将热传导分析应用于沙模并取得了很多研究成果。

CAE技术指导优化铸造钢材质和性能CAE技术指导优化铸造钢材质和性能随着科技的不断发展和进步，计算机辅助工程（Computer-aided Engineering，简称CAE）在各个领域得到广泛应用。

其中，在铸造行业中，CAE技术的应用愈发重要，特别是在铸造钢材的质量和性能优化方面。

本文将探讨CAE技术在优化铸造钢材质和性能方面的作用，并提供相应的指导意见。

1. 概述铸造是将熔融金属或合金注入到特定模具中，通过冷却和固化使其成型的一种制造工艺。

钢铸件的质量和性能对于许多行业来说至关重要，如汽车制造、航空航天、能源等。

因此，提高铸造钢材的质量和性能一直是一个重要的研究领域。

2. CAE技术在铸造钢材质和性能优化中的应用2.1 熔化模拟CAE技术可以通过熔化模拟来预测熔化过程中的温度分布、流动情况和凝固行为。

这不仅可以指导铸造工艺参数的选择，还可以帮助优化模具设计和冷却系统布局，从而提高铸件的质量和性能。

2.2 组织模拟通过CAE技术进行组织模拟可以模拟钢铸件的凝固过程和组织形成。

这有助于预测铸造钢材的晶粒尺寸、相组成和组织均匀性等方面的参数，从而指导铸造工艺控制和材料优化。

2.3 应力和变形模拟铸造钢材在冷却和固化过程中会受到热应力和冷却收缩等因素的影响，可能导致铸件产生变形和应力集中。

CAE技术可以用于模拟这些因素对铸造钢材质和性能的影响，通过优化工艺和材料选择，减少铸件的变形和应力集中，提高铸件的质量和性能。

3. CAE技术的指导意见3.1 工艺参数优化通过CAE技术的应用，可以分析和模拟不同工艺参数对铸造钢材质和性能的影响。

在具体的铸造过程中，可以根据模拟结果选择合适的工艺参数，如浇注温度、浇注速度、冷却时间等，以优化铸件的质量和性能。

3.2 模具设计和冷却系统优化CAE技术可以模拟铸造过程中的温度分布和流动情况，从而指导模具设计和冷却系统的优化。

通过合理设计模具结构和布局冷却系统，可以均匀降低铸件温度梯度，减少组织偏差，提高材料的稳定性和性能。

CAE仿真指导优化铸造关键工艺参数设计CAE仿真指导优化铸造关键工艺参数设计为了实现优化铸造关键工艺参数设计，现代工程领域广泛采用计算机辅助工程（CAE）技术。

通过CAE仿真模拟，可以快速准确地分析铸造过程，并优化关键工艺参数，从而降低生产成本、提高产品质量。

本文将介绍CAE仿真在铸造领域中的应用，以及如何通过CAE仿真指导优化铸造关键工艺参数设计。

一、CAE仿真在铸造领域的应用CAE仿真技术是一种基于计算机数值模拟的工程分析方法，常用于预测材料、零件和工艺在实际使用中的性能。

在铸造领域中，CAE仿真可以应用于以下方面：1. 铸型设计仿真铸造的第一步是铸型设计。

通过CAE仿真，可以对铸造过程进行模拟，分析铸型的填充性能、温度分布等，以确定最佳的铸型设计方案。

通过优化铸型结构，可以有效提高铸造的成形性能和零件质量。

2. 熔炼与输送仿真熔炼和输送过程是影响铸件质量的关键因素。

通过CAE仿真，可以模拟熔炼过程中的温度分布、流动情况等，以确定最佳的熔炼参数。

同时，通过仿真分析熔体在管道中输送的流动状态，可以预测铸件中的气孔、夹杂物等缺陷，并采取相应的措施加以解决。

3. 铸造工艺仿真铸造工艺参数对铸件质量起着决定性作用。

通过CAE仿真，可以模拟铸造过程中的铸件填充、凝固过程，分析温度变化、应力分布等，以指导优化铸造工艺参数的设计。

通过合理调整工艺参数，可以降低缺陷率、提高产品质量。

二、CAE仿真指导优化铸造关键工艺参数设计的方法实施CAE仿真指导优化铸造关键工艺参数设计，需要遵循以下步骤：1. 确定铸造关键工艺参数根据具体铸造工艺的特点，确定需要优化的关键工艺参数，例如铸型温度、浇注速度、浇注温度等。

2. 建立仿真模型基于CAE软件，建立铸造过程的仿真模型。

包括铸型结构、材料性质、初始条件等。

3. 设置边界条件根据实际情况，设置仿真模型的边界条件，如环境温度、初始温度、填充时间等。

4. 进行仿真分析运行仿真模型，进行铸造工艺的仿真分析。

CAE技术实现先进铸造设备的远程智能监控CAE技术实现先进铸造设备的远程智能监控随着科技的发展，先进铸造设备的远程智能监控引起了人们的广泛关注。

在传统的铸造过程中，操作员需要亲身前往设备现场进行监测和控制，不仅费时费力，而且存在一定的安全隐患。

而借助于计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering, CAE）技术，可以实现铸造设备的远程智能监控，提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和生产安全。

一、CAE技术概述CAE技术是指利用计算机辅助进行工程分析和设计的一种方法。

它通过数值模拟、计算机仿真等手段，实现对物理过程的预测、优化和控制。

在铸造领域，CAE技术可以模拟铸造过程中的流体力学、传热学、固相变形学等物理现象，帮助工程师更好地理解和控制铸造过程。

二、远程智能监控的意义远程智能监控是指通过远程控制和监测设备，在不同的时间和空间，实现对先进铸造设备的操作和管理。

它可以提供实时数据、检测设备状态和故障预警等功能，有效地提高了生产效率和设备利用率。

远程智能监控还可以减少人为因素对铸造过程的干扰，提高产品质量和生产安全。

三、CAE技术在远程智能监控中的应用1. 数值模拟与优化通过CAE技术，可以对铸造设备进行数值模拟，预测和优化铸造过程中的温度、流速、气流等参数。

同时，借助于优化算法，可以寻找最佳的工艺参数组合，提高铸件的成形质量和机械性能。

这些模拟和优化结果可以通过远程智能监控系统进行实时更新和传输，为操作员提供及时的参考和决策依据。

2. 传感器与数据采集远程智能监控系统通过传感器可以实时采集铸造设备的工作状态和环境参数，如温度、压力、振动等。

这些数据经过采集、处理和传输后，可以在远程终端进行监测和分析。

在发生异常或故障时，系统可以通过警报和预警信息通知操作员，及时采取措施，减少停机时间，提高生产效率。

3. 远程控制与故障诊断在远程智能监控系统中，操作员可以通过终端设备远程控制铸造设备的开关、运行状态等。

CAD/CAE在铸造工艺上的应用李玉庆1刘桂莲2刚守芬1（1.滨州市高级技工学校；2.滨州市技术学院山东省滨州市256600）摘要：本文对铸造生产中的工艺设计过程进行了介绍，用UG作为开发工具，实现基于CAE 的球铁曲轴铸造工艺系统的CAD研究。

利用CAD/CAE仿真技术的优势，探索出了较为理想的工艺，改进了原来的工艺，实现了消除铸造缺陷，提高产品质量的目标。

利用CAD/CAE仿真技术的优势，在不耗费实际生产所需的人力、物力、财力和时间的前提下，建立了一种科学、高效、低成本的产品开发过程和方法。

关键词：铸造工艺CAE CAD随着现代化技术的发展，尤其是计算机技术的日趋成熟，铸造CAD（计算机辅助设计）和CAE技术(铸件充型和凝固过程计算机仿真模拟分析)的普及深入，传统的铸造业正在从凭借经验生产转为在理论指导下的科学生产。

应用CAD/CAE技术有助于铸造工程技术人员在制定工艺方案过程中对铸造有直观、准确的了解。

对可能出现的各种铸造缺陷提出预报，对不同的工艺方案进行比较，在实际生产前采取有效的工艺措施避免缺陷产生，从而解决和改善了铸件的铸造缺陷问题。

1．传统的产品开发工艺流程传统的产品开发工艺流程如图1。

图1传统铸造工艺流程图从传统的流程图中可以看出，传统的产品开发属于一种先试制的判别方法，需进行工艺改进，然后重新进行工艺试验，这样循环往复而得到最终成熟合理的工艺，对质量改进的过程也是如此。

其高消耗、高成本、低效率、低出品率的特点，对处在激烈市场竞争中的企业是极为不利。

CAD/CAE技术是解决这些问题的有效手段，如果能够将CAD/CAE这些先进的技术应用于产品开发和质量改进中，及时发现工艺的不足之处，这样可以提高产品开发的过程质量和最终的产品质量。

2. 利用CAD/CAE技术，对传统的铸件铸造工艺进行改进和优化。

针对铸造业的现况，本文将利用CAD/CAE技术，对传统的铸件铸造工艺进行改进和优化。

2.1 建模软件的选用Unigraphics（简称UG）是集CAD/CAE/CAM一体的三维参数化软件，是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。

CAE技术实现铸造全流程质量数据的数字化收集CAE技术实现铸造全流程质量数据的数字化收集随着科技的不断进步和应用，计算机辅助工程（CAE）技术在工业领域的应用越来越广泛。

铸造工业作为传统的制造业领域之一，也开始逐渐引入CAE技术，以提高生产效率和质量。

本文将介绍CAE技术在铸造全流程质量数据的数字化收集方面的应用。

一、数字化收集的意义和重要性铸造作为一种复杂的工艺过程，质量控制一直是制约铸造行业发展的重要因素之一。

传统的质量管理往往依赖人工检测和记录，存在着工作量大、效率低、易出错等问题。

而数字化收集通过传感器和计算机技术的应用，能够实现全流程的实时数据采集和分析，提高质量管理的效率和准确性。

二、CAE技术在数字化收集中的应用1. 数字化模型建立铸造工艺的数字化模拟是实现数字化收集的基础，通过将铸造过程中的各种参数输入到计算机模型中，可以模拟出铸造过程中产生的温度场、速度场等物理场景。

这种模拟不仅能够帮助工程师更好地理解和优化铸造工艺，还可以辅助实时数据的采集和分析。

2. 实时数据采集通过在铸造过程中使用传感器等设备，可以实时采集到各种参数的数据，如温度、压力、速度等。

这些数据可以通过CAE软件进行实时分析和处理，以及与预设模型进行比对，及时发现工艺异常，提前做出调整，从而保证产品质量。

3. 数据分析和决策支持通过对实时数据进行分析，可以帮助企业了解铸造过程中的各种变化趋势和规律，对生产环节进行精细化管理。

同时，通过数据统计和分析，可以为企业提供决策支持，优化生产调度和资源配置，降低生产成本，提高生产效率。

4. 质量追溯和改进数字化收集的数据可以被保存和追溯，当发生质量问题时，可以通过数据分析找到问题的根源，并进行相应的改进。

这有助于提高产品的质量稳定性，减少生产中的质量波动，提升企业竞争力。

三、数字化收集带来的优势与挑战数字化收集在铸造行业中带来了诸多优势，例如提高工艺的精细化管理、减少人工工作量、降低产品质量变异等。

CAE仿真技术在先进铸造工艺优化中的应用CAE仿真技术在先进铸造工艺优化中的应用随着科技的不断发展，计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering，简称CAE）仿真技术在各行各业都发挥着重要的作用。

在铸造行业中，CAE仿真技术尤为重要，它使得先进铸造工艺的优化成为可能。

本文将探讨CAE仿真技术在先进铸造工艺优化中的应用。

一、CAE仿真技术的概述CAE仿真技术是指利用计算机软件对工程产品进行虚拟试验和模拟分析的一种方法。

它可以模拟各种物理现象和工程过程，为工程师提供快速有效的优化方案。

在铸造行业中，CAE仿真技术可以通过数值计算和模拟来预测和优化铸造工艺，提高生产效率和产品质量。

二、CAE仿真技术在先进铸造工艺设计中的应用1. 浇注过程模拟在铸造工艺中，浇注过程对于最终产品的质量至关重要。

通过CAE 仿真技术，可以模拟铸造过程中的熔铁流动情况，预测铸件的形态及缺陷情况，并通过优化浇注过程，避免缺陷的产生，提高铸件的质量和产品寿命。

2. 温度场模拟在铸造过程中，铸件温度分布的均匀性直接影响到其力学性能。

通过CAE仿真技术，可以预测铸件在浇注后的温度场分布，根据这些数据进行优化设计，改善铸件的力学性能和耐用性。

3. 废品率优化在传统的铸造生产中，由于工艺参数的不准确性或操作失误，很容易产生大量的废品。

通过CAE仿真技术，可以对铸造工艺进行优化，降低废品率，提供合理的工艺参数和操作指导，从而降低原材料和能源的消耗，提高生产效率。

4. 疲劳寿命预测在一些应用领域中，如航空航天、汽车制造等，对于铸件的疲劳寿命要求较高。

通过CAE仿真技术，可以在铸造工艺设计阶段预测铸件的疲劳寿命，避免在产品研发后才发现问题，从而提前进行优化设计，节省时间和成本。

三、CAE仿真技术的优势与挑战CAE仿真技术在先进铸造工艺优化中具有以下优势：1. 节省时间和成本：相比传统的试验方法，CAE仿真技术可以在虚拟环境下进行快速准确的优化设计，避免了实际试验中的时间和成本消耗。

铸造CAE技术在铸钢件中的应用研究摘要：铸造工艺数值模拟技术逐渐成熟，成功应用于铸造生产，有效地改进和改造了传统铸造制造方法和工艺的设计。

在本文中介绍了华铸CAE/InteCAST-Steel7.0的应用实例和基本情况，以及铸造过程模拟CAE的相关技术。

该应用表明，当前的铸造过程的数值模拟技术软件可以准确预测凝固和充型过程中潜在的铸钢缺陷，这使技术人员能够指导铸钢的实际生产并优化工艺。

铸造过程的数值模拟技术可以更准确地预测铸造中可能出现的缩孔、气孔、应力分布等缺陷。

关键词：铸造CAE技术；应用研究；铸钢件铸造数值模拟技术（CAE）在伴随计算机技术的开展过程中，取得了长足的进步。

众多成功应用表明，利用计算机技术对传统铸造技术进行改进和改造是铸造过程的数值模拟技术，在提高铸造企业竞争力、降低产品制造成本等方面发挥着不可替代的作用，它的应用和推广必将为铸造行业带来巨大的社会效益和经济效益。

国内外很多常用的商品软件都可以有效预测铸件缩孔缺陷，充填过程数值模拟的理论和算法也日趋完善，其准确性基本达到了定量水平。

当前的铸造过程的数值模拟技术软件，通常可以模拟凝固过程、应力应变、微观结构和性能、铸造填充过程和热处理过程。

可以有效、定性地预测充填过程中的保温、注入不足、夹渣等缺陷，组织的模拟和应力场也取得了可喜的进展。

本文分析了铸造数值模拟技术的体系结构，介绍了流场数值模拟和温度场的数学模型，介绍了在铸钢中华铸CAE/InteCAST-Steel7.0的一些基本情况，以及应用示例。

一、铸造CAE体系结构铸造数值模拟技术通常包括后置处理模块、计算分析模块、前置处理模块。

后置处理模块可以直观有效地表达图像、图形、曲线和动画等计算结果；计算分析模块解决铸件/模具的物理领域；前置处理模块包括模具、砂芯、铸件等的网格划分和3D建模。

如今，铸造数值模拟技术通常使用流行的3D建模软件进行3D建模，例如SolidWorks、UG、CATIA、 Pro/E，并且通常通过STL文件格式的文件接口进行连接，然后将ST文件导入铸造数值模拟技术中，相应的铸造工艺参数进行设置并进行仿真，以达到在计算机虚拟环境中改善工艺的目的。

CAE技术指导铸造工艺设备系统的数字化改造现代制造业正处于数字化转型的浪潮中，数字化改造是铸造工艺设备系统实现智能化、高效化的重要手段之一。

CAE技术作为现代工程分析与设计环节的重要工具，为铸造工艺设备系统的数字化改造提供了有力支撑。

本文将从CAE技术在铸造工艺设备系统数字化改造中的应用、优势和挑战等方面进行探讨。

一、CAE技术在铸造工艺设备系统数字化改造中的应用数字化改造要求将实体工程转换为虚拟模型，CAE技术可以对铸造工艺设备系统进行多领域、多物理场、多尺度的复杂仿真分析，以实现数字化设计、数字化验证和数字化优化。

具体而言，CAE技术在以下几个方面应用广泛：1. 设备结构仿真与优化CAE技术可以通过有限元分析方法对铸造工艺设备系统的结构进行仿真分析，准确计算其应力、变形等物理性能，辅助工程师进行设备的设计与优化。

2. 流体传输仿真与优化通过流体仿真方法，CAE技术可以模拟铸造工艺设备系统中的复杂流场，如金属液流动、液态金属与固态模具的传热传质过程等，为工程师提供可靠的工艺参数和优化方案。

3. 工艺参数优化与预测CAE技术可以通过建立数学模型，对铸造工艺设备系统中的各种工艺参数进行仿真与优化，如炉温、注入速度、保压时间等，帮助工程师在数字环境中进行工艺参数调整、优化和预测。

二、CAE技术在铸造工艺设备系统数字化改造中的优势CAE技术在铸造工艺设备系统数字化改造中具有如下优势：1. 提高设计效率传统的设计方法需要进行大量的实物试验和试验验证，时间周期长、成本高。

而CAE技术可以通过数字仿真，提前对设计方案进行优化和验证，节省了大量的时间和成本。

2. 提高产品质量CAE技术可以在铸造工艺设备系统的设计阶段，通过多次仿真分析，准确预测结构强度、热变形等物理性能，确保产品在设计阶段就具备良好的可靠性和安全性。

3. 降低风险采用CAE技术进行数字仿真，可以模拟各种可能的工艺参数和工艺条件，通过不同方案的比较分析，找到最佳的工艺参数组合，降低了生产过程中的风险。

CAE技术实现铸造工艺精益化生产及质量追溯CAE技术实现铸造工艺精益化生产及质量追溯近年来，随着制造业的发展，铸造工艺精益化生产和质量追溯成为了企业追求效益和质量的关键。

在这一背景下，CAE（计算机辅助工程）技术越来越被广泛应用于铸造行业，为铸造工艺的优化、控制和质量追溯提供了强大的支持和保障。

I. CAE技术在铸造工艺优化中的应用CAE技术是一种通过计算机模拟和仿真技术，对铸造过程进行优化和预测的方法。

在铸造工艺优化中，CAE技术能够通过以下几个方面的应用实现铸造工艺的精益化生产。

1. 输入参数优化通过CAE技术，可以对铸造工艺的输入参数进行优化。

通过建立数值模拟模型，可以预测不同输入参数对产品质量的影响，并通过优化算法得到最佳的输入参数组合。

这样可以在保证质量的同时，最大限度地提高生产效率。

2. 工艺参数优化CAE技术可以模拟铸造过程中的温度、流场、应力等参数，通过调整工艺参数，如浇注温度、浇注速度等，实现铸件内部缺陷的最小化。

同时，通过模拟模型的优化，可以减少试验和成本，提高工艺的稳定性和一致性。

3. 设备布局优化在铸造生产过程中，设备的布局对生产效率和质量有着重要的影响。

通过CAE技术，可以模拟生产车间的布局，分析车间内的流程和物流，优化设备的布局，提高生产效率和质量水平。

II. CAE技术在铸造质量追溯中的应用1. 产品质量预测通过CAE技术，可以预测铸件的缺陷和性能。

通过数值模拟模型，可以分析铸件的应力、变形等参数，预测可能出现的缺陷情况，并及时采取措施进行调整和优化。

同时，CAE技术也可以模拟进行性能测试，如疲劳强度、磨损等，为产品的性能评估提供参考。

2. 缺陷原因分析当铸件出现缺陷时，CAE技术可以通过模拟分析，找出其产生的原因。

通过模拟模型，可以观察到铸造过程中的温度、应力等参数分布情况，从而找到缺陷产生的根本原因。

这有助于进一步改进和优化铸造工艺，减少缺陷发生的概率。

3. 质量溯源随着质量追溯的要求越来越高，通过CAE技术可以实现对产品质量的溯源。

CAE仿真技术指导铸造质量数字化监控体系建设CAE仿真技术指导铸造质量数字化监控体系建设铸造工艺是制造零部件的重要方法之一，而铸造质量的控制一直是铸造业面临的难题。

随着计算机辅助工程（CAE）仿真技术的发展，数字化监控体系的建设成为提高铸造质量的重要手段。

本文将深入探讨CAE仿真技术在铸造质量数字化监控体系建设中的指导作用。

一、CAE仿真技术概述CAE仿真技术是一种基于计算机辅助技术的模拟分析工具，可以有效地模拟复杂的物理、化学过程，用来辅助工程师进行产品设计和制造过程的优化。

CAE仿真技术包括结构力学仿真、流体力学仿真、热传导仿真等多个方面，其中流体力学仿真在铸造过程中具有重要的应用价值。

二、铸造质量数字化监控体系建设铸造质量数字化监控体系是指通过数字化技术手段对铸造工艺和质量进行监控、分析和优化。

该体系的建设主要包括以下几个方面：1. 数据采集：通过传感器和数据采集设备将铸造过程中的关键参数进行实时采集，包括温度、压力、浇注速度等。

采集的数据应准确、全面，以保证监控体系的有效性。

2. 数据处理：对采集到的数据进行处理和分析，提取有效信息，辅助工程师对铸造工艺进行优化和改进。

CAE仿真技术在这一过程中发挥了关键的作用，可以通过建立数值模型，模拟铸造过程中的流动、温度分布等情况，从而预测潜在的缺陷和质量问题。

3. 智能决策：通过将铸造工艺参数和仿真数据进行对比分析，建立智能化的决策模型，实现自动化的质量控制。

这种智能决策模型可以对电磁铸造、连铸、模具设计等多个方面进行预测和优化，从而提高铸造质量和生产效率。

4. 可视化展示：将处理和分析后的数据以图表、曲线等形式进行可视化展示，帮助工程师直观地了解铸造过程中的关键参数和质量控制情况。

通过可视化展示，工程师能够及时发现问题并采取相应的措施，提高铸造质量。

三、CAE仿真技术在铸造质量数字化监控体系中的应用CAE仿真技术在铸造质量数字化监控体系建设中具有广泛的应用价值。

CAE在精密铸造中的应用摘要：本文介绍了CA精密铸造工艺。

重点阐述了计算机辅助工程，包括三维CAD、凝固过程数值模拟等在精密铸件研制过程中的应用。

IDEAS可以方便地进行三维设计或逆向工程，获得三维模型，然后通过快速成型技术，能迅速得到铸造原型；用ProCast对铸件的浇注工艺进行模拟，以优化浇注参数，消除铸造缺陷。

1引言：精密铸造是用可溶（熔）性一次模型使铸件成型的方法。

精密铸造的最大优点是表面光洁，尺寸精确，而缺点是工艺过程复杂，生产周期长，影响铸件质量的因素多，生产中对材料和工艺要求很严[1]。

在生产过程中，模具设计和制造占很长的周期。

一个复杂薄壁件模具的设计和制造可能需一年或更长的时间。

随着世界工业的进步和人们生活水平的提高，产品的研发周期越来越短，设计要求响应时间短。

特别是结构设计需做些修改时，前期的模具制造费用和制造工期都白白地浪费了。

因而模具设计和制造成为新产品开发的瓶颈。

计算机辅助工程的发展，使得传统产业与新技术的融合成为可能。

三维CAD可以把设计从画图板中解放出来，大大简化了设计者的设计过程，减少出错的几率。

并且随着快速成型（RP）技术，特别是激光选区烧结工艺（SLS）的发展[2,3,4]，三维模型可以通过RP设备，快速转变成精密铸造所需的原型，打破了模具设计的瓶颈。

另外在传统铸造中，开发一个新的铸件，工艺定型需通过多次试验，反复摸索，最后根据多种试验方案的浇铸结果，选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。

多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。

采用凝固过程数值模拟，可以指导浇注工艺参数优化，预测缺陷数量及位置，有效地提高铸件成品率。

CA精密铸造技术就是将计算机辅助工程应用到精密铸造过程中，并结合其他先进的铸造技术，以高质量、低成本、短周期来完成复杂产品的研发和试制。

目前，利用CA精铸技术，已完成多种航天、航空、兵器等关键部件的试制，取得满意的效果。

2材料与实验方法CA精铸可应用于不锈钢、耐热钢、高温合金、铝合金等多种合金。

铸造CAE在铸件工艺改进上的应用马娅玲,姚红汝，张龙江，刘利平(共享装备股份有限公司，宁夏银川750021)摘要:介绍了小型挡圈铸件的结构及技术要求0详细阐述了原铸造工艺设计方案,通过对铸件的充型、凝固及缩松情况模拟分析,发现铸件的凝固过程不理想，冒口颈过早凝固,存在缩松风险。

后通过将平板状冒口颈改为扁球状结构，半径为50/m,实现了球墨铸铁件凝的理想方，有了缩松缺陷的，结：在铸造工艺设计中,采用铸造CAE技术对铸件进流的充型及凝模拟，铸件的凝及缩松结有缩发、,关键词:球墨铸铁;挡圈;铸造工艺;缩松中图分类号:TG255文献标志码：B文章编号：1003-8345(2021)01-0004-05DOI:10.3969/j.issn.1003-8345.2021.01.002Application of Casting CAE in Casting Method ImprovementMA Ya-ling,YAO Hong-ru,ZHANG Long-jiang,LIU Li-ping(Kocel Machinery Co.,LtR.,Yinchuan750021,China)Abstract:Structure and technical requirements of small stop ring were introduced.The original casting method design scheme was described in detail.Through mold filling,solidification and shrinkage porosities simulation and analyse,it was found that the solidification process of castings was not ideal,and the riser neck was solidified prematurely,so there was a risk of shrinkage porosities.After that,by changing flat plate-shaped riser neck into flat globular-shaped neck with radius of50 mm,the ideal directional solidification mode of nodular iron was realized and the shrinkage porosities defect was effectively avoided.The following conclusions were obtained:using casting CAE technique to simulate mold filling process and solidification process in the casting method design could directly reflect the solidification sequence and shrinkage porosities of castings, and thereby effectively shorten product development and trial production cycle time and improve productivity.Key words:nodular iron;stop ring;casting method;shrinkage porosities铸造CAE技术铸造理铸件凝过程中的为，用流、有限分析理，对铸造过程的充型、凝、、分进的分析，铸造过程、方便工艺技术的改进对铸造工艺中方、新工艺的用，有不的用［1叫铸造行业的要求对铸件进行收稿日期：2020-08-17修订日期：2021-01-25作者简介：马娅玲（1990.5—东人，毕业于华中科技大学材料成型及控制工程专业，主要从事铸造工艺设计及CAE模拟仿真技术的研发工作。

cae在风电铸件铸造工艺设计优化中的应用CAE（计算机辅助工程）技术在风电铸件铸造工艺设计优化中的应用越来越广泛。

通过CAE辅助仿真分析，可以准确地预测铸造过程中的问题，降低了实验测试成本，提高了生产效率和产品质量。

以下是CAE在风电铸件铸造工艺设计中的具体应用。

1. 铸型设计优化CAE技术通过数值模拟方法，可以对铸造模具进行设计优化, 避免出现铸型填充不足或者金属液迸溅等质量缺陷，从而实现更高的成型率和更好的外观质量。

同时，CAE技术还可以用来确定铸型中最佳的浇口、流道设计，确保熔体顺畅进入铸型。

2. 安全预警分析铸造加工是一个高温高压且危险性较大的过程，如果出现事故后果不堪设想。

通过CAE技术进行安全分析，可以预测和避免各种潜在的事故，避免对工人以及现场设备的损伤。

3. 材料流场分析风电铸件的质量要求非常高，材料流场对铸件质量有着非常大的影响。

而CAE技术可以对铸造过程中的材料流场进行分析，并找到最优的铸造配方和加工参数，提高铸件质量，并降低下游加工成本。

4. 缺陷分析CAE可以模拟各种铸造过程缺陷，通过形成模拟实验数据，并根据模拟数据进行分析，找到并消除铸造过程中存在的缺陷。

通过这种方法，不仅可以降低不合格品率，还可以为精密铸造提供数据支持。

5. 确定最优参数CAE技术可以实现多参数优化计算，即在一定铸造过程范围内，有几个因素需要同时优化，通过模拟计算，可以找到各项参数的最优值，确保生产出高质量的铸件，同时节省铸造生产成本。

综上所述，CAE在风电铸件铸造工艺设计优化中有着广泛的应用，在铸造过程设计中发挥着非常重要的作用，为铸造业提供了重要的技术支持。