機械制造基礎(chǔ)鑄造過程仿真技術(shù)

1、機械制造基礎(chǔ)鑄造過程仿真技術(shù)材料科學(xué)與工程學(xué)院鑄造凝固過程仿真模擬研究室鑄造凝固過程仿真模擬研究室內(nèi)容介紹（1 1）鑄造工藝設(shè)計；）鑄造工藝設(shè)計；（2 2）鑄造模擬軟件簡介；）鑄造模擬軟件簡介；（3 3）鑄造）鑄造CAD/CAECAD/CAE集成；集成；（4 4）鑄造模擬技術(shù)發(fā)展趨勢；）鑄造模擬技術(shù)發(fā)展趨勢；（5 5）實例應(yīng)用；）實例應(yīng)用；（6 6）凝固微觀組織模擬研究）凝固微觀組織模擬研究鑄造模擬鑄造模擬技術(shù)發(fā)展趨勢技術(shù)發(fā)展趨勢（1 1）由宏觀模擬向微觀模擬發(fā)展由宏觀模擬向微觀模擬發(fā)展 可以預(yù)測組織、結(jié)構(gòu)、性能，從而調(diào)整生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出理想的凝固組織，達到優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。（2 2）單一分

2、散向耦合集成方向發(fā)展單一分散向耦合集成方向發(fā)展 流場、溫度場、應(yīng)力/應(yīng)變場、組織場等之間的耦合，以真實模擬復(fù)雜的實際熱加工過程。（3 3）共性、通用向?qū)Ｓ?、特性方向發(fā)展共性、通用向?qū)Ｓ谩⑻匦苑较虬l(fā)展 * * *解決特種熱加工工藝模擬及工藝優(yōu)化問題： 壓鑄、低壓鑄造、金屬型鑄造、實型鑄造、連續(xù)鑄造等特種鑄造。 *解決鑄件的缺陷消除問題 鑄造模擬鑄造模擬技術(shù)發(fā)展趨勢技術(shù)發(fā)展趨勢（4 4）重視提高數(shù)值模擬精度和速度的基礎(chǔ)性研究重視提高數(shù)值模擬精度和速度的基礎(chǔ)性研究 重視在熱加工基礎(chǔ)理論、新的數(shù)理模型、新的算法、前后處理、精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲得與積累等基礎(chǔ)性研究 （5 5）重視物理模擬及精確測試技術(shù)重視物

3、理模擬及精確測試技術(shù) （6 6）在并行環(huán)境下，工藝模擬與生產(chǎn)系統(tǒng)其它技術(shù)環(huán)節(jié)在并行環(huán)境下，工藝模擬與生產(chǎn)系統(tǒng)其它技術(shù)環(huán)節(jié)實現(xiàn)集成，成為先進制造系統(tǒng)的重要組成部分實現(xiàn)集成，成為先進制造系統(tǒng)的重要組成部分 *產(chǎn)品、模具CAD/CAE/CAM/RPM系統(tǒng)集成 *與PDM（Product Data Management）系統(tǒng)集成 鑄造模擬軟件簡介鑄造模擬軟件簡介 鑄造模擬軟件可以對鑄件形成過程中流場、溫度場進行模擬，并且能夠?qū)﹁T造過程中產(chǎn)生的缺陷（如澆不足，冷隔，縮孔縮松缺陷）進行預(yù)測，從而對鑄造過程所涉及的工藝參數(shù)工藝方案等做出評價和優(yōu)化，達到降低鑄造廢品率，節(jié)省材料和勞動力，最大可能在降低成本，以

4、及大幅度在縮短鑄造工藝定型周期。軟件組成及功能軟件組成及功能系統(tǒng)功能特點：系統(tǒng)功能特點：（1）軟件適合于多材質(zhì)（鑄鋼、鑄鐵、鑄造有色合金等），多種鑄造方法（普通砂鑄、金屬型鑄造、精密鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造、消失模鑄造等）。（2）系統(tǒng)具有開放的數(shù)據(jù)庫體系，包括200多種鑄造材料參數(shù)并且用戶根據(jù)需要可以自行添加材料數(shù)據(jù)庫。（3）系統(tǒng)軟件中文界面友好、操作方便。 系統(tǒng)運行環(huán)境系統(tǒng)運行環(huán)境 硬件（推薦配置）：PIV 2.8CPU；內(nèi)存512M，硬盤40G。 軟件：Win2000、WinNT、Window XP等操作系統(tǒng)軟件組成及功能軟件組成及功能3 3軟件產(chǎn)品系列軟件產(chǎn)品系列 砂型重力鑄造CAE 砂

5、型低壓鑄造CAE 金屬型重力鑄造CAE 金屬型低壓鑄造CAE 熔模精密鑄造CAE 壓力鑄造CAE .差壓鑄造CAE .消失模鑄造CAE軟件組成及功能軟件組成及功能鑄造模擬軟件鑄造模擬軟件前處理前處理模型模型建立建立網(wǎng)格剖分網(wǎng)格剖分凝固模擬凝固模擬充型模擬充型模擬缺陷預(yù)測缺陷預(yù)測模擬計算模擬計算后處理后處理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫應(yīng)力模擬應(yīng)力模擬一鑄件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu) 鑄件的三維圖一鑄件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu) 該鑄件為火車軸的側(cè)架，鑄件的材質(zhì)為該鑄件為火車軸的側(cè)架，鑄件的材質(zhì)為 B B級鋼，級鋼，（即（即C25C25鋼）該鑄件屬于箱式結(jié)構(gòu)，復(fù)雜薄壁鋼）該鑄件屬于箱式結(jié)構(gòu)，復(fù)雜薄壁鑄件，輪廓尺寸為鑄件，輪廓尺寸為2235m

6、m2235mm565mm565mm420mm420mm，質(zhì)，質(zhì)量為量為314KG314KG，體積為，體積為4.04.0107mm3 107mm3 。內(nèi)腔連接。內(nèi)腔連接筋較多，平均壁厚筋較多，平均壁厚25mm,25mm,最大厚度為最大厚度為31mm31mm。中。中央導(dǎo)框框磨耗板面不加工，外導(dǎo)框間距、滑槽央導(dǎo)框框磨耗板面不加工，外導(dǎo)框間距、滑槽中心多個圓孔等配合面尺寸要求高中心多個圓孔等配合面尺寸要求高 。 二鑄造工藝方法的選擇 綜合分析該鑄件，選擇用砂型鑄造，由于該鑄件為大型鑄件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。外型采用Z2520II型造型機，一箱一件，水玻璃砂；手工制芯，一箱一件 過橋澆注。三分型面選擇三分型面選擇

7、 分型面在側(cè)架縱向中心平面；為保證側(cè)架滑槽的分型面在側(cè)架縱向中心平面；為保證側(cè)架滑槽的尺寸精度，將其設(shè)置在下型，鑄號面位于上型。尺寸精度，將其設(shè)置在下型，鑄號面位于上型。 四工藝參數(shù)的確定1 1、鑄件最小鑄出壁厚：砂型鑄造最小鑄出壁厚、鑄件最小鑄出壁厚：砂型鑄造最小鑄出壁厚為為6 68mm8mm，所以該鑄件可以采用砂型鑄造。，所以該鑄件可以采用砂型鑄造。2 2 、鑄件最小鑄出孔：鑄鋼件最小鑄出孔為、鑄件最小鑄出孔：鑄鋼件最小鑄出孔為60mm60mm，所以該鑄件所有孔都不需要鑄出。所以該鑄件所有孔都不需要鑄出。 3 3、鑄件的尺寸公差：規(guī)定該側(cè)架鑄件一般公差、鑄件的尺寸公差：規(guī)定該側(cè)架鑄件一般公

8、差按按HB6103-1986 CT7HB6103-1986 CT7。4 4、機械加工余量、機械加工余量 ：據(jù)：據(jù)鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計表表1-131-13知砂型鑄造機械造型鑄鋼件等級為知砂型鑄造機械造型鑄鋼件等級為E EH H，這里，這里取取H H為為+7mm+7mm。五砂芯設(shè)計 根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)知，需要模樣一套，芯盒根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)知，需要模樣一套，芯盒1818個，具個，具體如工藝圖上所示，其中下芯順序為體如工藝圖上所示，其中下芯順序為1717、18-16-18-16-12-712-7、8-98-9、11-1011-10、12-15-212-15-2、3-43-4、5-14-65-14-6、131

9、3 1# 1#芯與芯與16#16#芯不留芯頭間隙，其余砂芯上箱芯頭芯不留芯頭間隙，其余砂芯上箱芯頭間隙間隙1mm1mm，下箱芯頭間隙，下箱芯頭間隙0.5mm0.5mm；砂芯分段部位做；砂芯分段部位做成直面，芯盒做稍板。成直面，芯盒做稍板。 下面的下芯芯座周邊做出下面的下芯芯座周邊做出R3mmR3mm集砂槽；集砂槽；16#16#減輕減輕如圖，如圖，7#7#（8#8#）芯做減輕，吃砂量大于）芯做減輕，吃砂量大于50mm50mm。 六澆注系統(tǒng)設(shè)計 由于該鑄件的材料為由于該鑄件的材料為B B級鋼，采用轉(zhuǎn)級鋼，采用轉(zhuǎn)包式澆注系統(tǒng)，大鑄件，從鑄件外導(dǎo)框端頭引包式澆注系統(tǒng)，大鑄件，從鑄件外導(dǎo)框端頭引入鋼液，

10、采用過橋澆注，一箱一件。入鋼液，采用過橋澆注，一箱一件。1 1、確定包內(nèi)直徑：采用、確定包內(nèi)直徑：采用10t10t漏包，漏包，45mm45mm包孔澆包孔澆注鑄件注鑄件 2 2、澆注時間：、澆注時間：t=Q/q=447/42=10.6s,t=Q/q=447/42=10.6s,澆注過程中，澆注過程中，應(yīng)遵循緩流應(yīng)遵循緩流全速全速緩收流的澆注原則，且由緩收流的澆注原則，且由于改側(cè)架壁厚偏厚，因此點澆冒口于改側(cè)架壁厚偏厚，因此點澆冒口3 3次。次。3、按包孔斷面確定澆注系統(tǒng)各斷面、按包孔斷面確定澆注系統(tǒng)各斷面 采用過橋水口兩個內(nèi)澆道由分型面引入，根據(jù)采用過橋水口兩個內(nèi)澆道由分型面引入，根據(jù)F孔孔 F直

11、直 F橫橫 F內(nèi)內(nèi)=1：（：（1.82）:(1.82):2確定直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的斷面尺寸為：直澆確定直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的斷面尺寸為：直澆道為圓形斷面道為圓形斷面2個個452mm：橫澆道為梯形斷面：橫澆道為梯形斷面2個（個（50.60）50mm:內(nèi)澆道為梯形斷面內(nèi)澆道為梯形斷面2個（個（50.60）50mm。直澆道截面示意圖直澆道截面示意圖內(nèi)澆道截面圖內(nèi)澆道截面圖 外澆道與內(nèi)澆道尺寸一致外澆道與內(nèi)澆道尺寸一致 3.6.43.6.4確定各道長度：直澆道高度為確定各道長度：直澆道高度為420mm420mm，橫澆，橫澆道長度為道長度為170mm,170mm,內(nèi)澆道長度為內(nèi)澆道長度為20mm2

12、0mm。七冒口設(shè)計1.1.上側(cè)冒口設(shè)計：上側(cè)冒口設(shè)計：運用模數(shù)法運用模數(shù)法1 1）鑄件模數(shù)：）鑄件模數(shù)：外側(cè)導(dǎo)框結(jié)構(gòu)如圖所示外側(cè)導(dǎo)框結(jié)構(gòu)如圖所示, ,熱節(jié)圓直徑熱節(jié)圓直徑=34 mm =34 mm , ,則其模數(shù)則其模數(shù)M M件件=/2 = 17 mm=/2 = 17 mm。2 2）冒口模數(shù)：保溫冒口的模數(shù)）冒口模數(shù)：保溫冒口的模數(shù) M M保保= 0. 8= 0. 8M M件件= 0. 8= 0. 817 = 13. 6 mm17 = 13. 6 mm。3) 3) 選擇冒口：選擇冒口：2 # 2 # 保溫冒口套的尺寸如圖保溫冒口套的尺寸如圖 所示所示, ,其其模數(shù)為模數(shù)為14 mm14 mm。

13、M41 # MM41 # M保保, ,因此可以選用。因此可以選用。3、鑄件工藝出品率的校核、鑄件工藝出品率的校核 八冷鐵的設(shè)計 分析鑄件整體結(jié)構(gòu),通過view cast模擬結(jié)果 ：鑄件需要在側(cè)壁安放方形冷鐵，冷鐵長、寬、高各尺寸分別為30、30、30(單位mm)， 在中央圓凸臺上其尺寸大小為直徑為40，高度為30mm 圓冷鐵第二章 側(cè)架鑄件工藝優(yōu)化一 、三維實體造型 二 、凝固過程計算機模擬 三 、鑄件充型過程數(shù)值模擬四 、加上澆注系統(tǒng)的模擬一 、三維實體造型運用運用Pro/EPro/E對吊架前側(cè)架鑄件及其工藝進行三維實體造型：對吊架前側(cè)架鑄件及其工藝進行三維實體造型： 二、凝固過程計算機模擬

14、 運用運用view castview cast軟件對鑄件進行三維實體網(wǎng)格剖軟件對鑄件進行三維實體網(wǎng)格剖分，鑄件充型流場、溫度場等模擬，鑄造缺陷預(yù)測，分，鑄件充型流場、溫度場等模擬，鑄造缺陷預(yù)測，鑄造缺陷分析，添加冒口、冷鐵等工藝設(shè)計及優(yōu)化。鑄造缺陷分析，添加冒口、冷鐵等工藝設(shè)計及優(yōu)化。借助該軟件，可以實現(xiàn)對鑄件形成過程中的流場、借助該軟件，可以實現(xiàn)對鑄件形成過程中的流場、溫度場、熱應(yīng)力場進行模擬，并且能夠?qū)﹁T件生產(chǎn)溫度場、熱應(yīng)力場進行模擬，并且能夠?qū)﹁T件生產(chǎn)過程中的缺陷（如澆不足過程中的缺陷（如澆不足, ,冷隔，縮孔縮松等缺陷）冷隔，縮孔縮松等缺陷） 進行預(yù)測，從而實現(xiàn)對鑄造過程所涉及的工藝參

15、數(shù)、進行預(yù)測，從而實現(xiàn)對鑄造過程所涉及的工藝參數(shù)、工藝方案做出評價和優(yōu)化，達到降低鑄造廢品率，工藝方案做出評價和優(yōu)化，達到降低鑄造廢品率，節(jié)省材料和勞動力節(jié)省材料和勞動力, , 最大可能的降低成本最大可能的降低成本, , 以及大以及大幅度地縮短鑄造工藝定型周期。幅度地縮短鑄造工藝定型周期。1、運用view cast軟件對原始鑄件進行凝固場模擬首先進行網(wǎng)格剖分 網(wǎng)格剖分完成后,開始進行凝固模擬，選擇Solver下拉菜單中的Solidification進行個參數(shù)的設(shè)定，參數(shù)設(shè)定完成后點開始計算。2 2、加上冒口及冷鐵初步模擬，、加上冒口及冷鐵初步模擬，分析上圖，其頂部凸臺位置的冒口頸處還有缺陷，分

16、析上圖，其頂部凸臺位置的冒口頸處還有缺陷，分析可知其冒口頸太細，需要加大冒口頸，分析可知其冒口頸太細，需要加大冒口頸， 修改工藝后再次模擬 ，結(jié)果如圖改進冒口以后基本沒有大的缺陷了，但圖中還有一些小的缺陷，在圖中黃色部位容易形成縮松，修改工藝， 加冷鐵 三、鑄件充型過程模擬三、鑄件充型過程模擬首先劃分網(wǎng)格，其充型如圖所示首先劃分網(wǎng)格，其充型如圖所示充型充型1% 1% 充型30%充型60%充型100%四、加上澆注系統(tǒng)的模擬 1.加上澆注系統(tǒng)的凝固缺陷圖 2、鑄件凝固過程模擬凝固15%凝固凝固50%凝固凝固85%凝固凝固98%98%軟件組成及功能軟件組成及功能4 4具體功能具體功能 （1 1）前處

17、理模塊前處理模塊 鑄造三維工藝組裝圖軟件組成及功能軟件組成及功能（2 2）溫度場模擬溫度場模擬 此模塊可以可以判斷補縮系統(tǒng)的合理性：計算鑄件凝固冷卻過程中隨時間的溫度變化。鑄件溫度場和凝固過程模擬軟件組成及功能軟件組成及功能（3 3）流場模擬模塊流場模擬模塊 隨時間流動位置 預(yù)測澆不足 隨時間壓力分布 流動過程溫度分布鑄件流場和矢量模擬軟件組成及功能軟件組成及功能（4 4）缺陷預(yù)測）缺陷預(yù)測縮孔縮松缺陷預(yù)測，可定量描述鑄件中的缺陷位置鑄件缺陷位置預(yù)測軟件組成及功能軟件組成及功能（4 4）材料數(shù)據(jù)庫模塊材料數(shù)據(jù)庫模塊 建立了各種鑄造材質(zhì)與溫度有關(guān)的熱物理數(shù)據(jù)，用戶也可以添加新材質(zhì)的熱物理參數(shù)，如

18、液固相溫度、潛熱、熱容、熱傳導(dǎo)系數(shù)、密度、粘度等。密度參數(shù)導(dǎo)熱率參數(shù)軟件組成及功能軟件組成及功能（5 5）后處理模塊后處理模塊 主要實現(xiàn)對溫度場、流場及缺陷預(yù)測的計算結(jié)果進行可視化處理，從而可實現(xiàn)在計算機上可直觀顯示鑄造過程的各種現(xiàn)象。后處理顯示形式為： 整體顯示結(jié)果 不同截面顯示結(jié)果 流動及凝固動態(tài)顯示結(jié)果 旋轉(zhuǎn)、縮放顯示 流動矢量顯示 實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例1 1）應(yīng)應(yīng)用用實實例例發(fā)動機下曲軸箱工藝圖發(fā)動機下曲軸箱工藝圖實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例1 1）應(yīng)應(yīng)用用實實例例 發(fā)動機下曲軸箱充型模擬發(fā)動機下曲軸箱充型模擬

19、實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例1 1）應(yīng)應(yīng)用用實實例例發(fā)動機下曲軸箱溫度場模擬發(fā)動機下曲軸箱溫度場模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例1 1）應(yīng)應(yīng)用用實實例例發(fā)動機下曲軸箱凝固過程模擬發(fā)動機下曲軸箱凝固過程模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例1 1）應(yīng)應(yīng)用用實實例例發(fā)動機下曲軸箱致密度預(yù)測發(fā)動機下曲軸箱致密度預(yù)測實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例2 2）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,船用炮座鑄造工藝裝配圖船用炮座鑄造工藝裝配圖實際生產(chǎn)運用實際生

20、產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例2 2）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,船用炮座澆注過程模擬船用炮座澆注過程模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例2 2）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,船用炮座澆注過程模擬狀態(tài)圖船用炮座澆注過程模擬狀態(tài)圖實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例2 2）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,船用炮座溫度場模擬船用炮座溫度場模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例2 2）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材

21、料：ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,船用炮座澆注過程模擬狀態(tài)圖船用炮座澆注過程模擬狀態(tài)圖實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例2 2）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,船用炮座缺陷位置剖析船用炮座缺陷位置剖析實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例2 2）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,船用炮座缺陷位置剖析船用炮座缺陷位置剖析實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例3 3）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：CF-8M，鑄件模擬工藝和實際生產(chǎn)工藝圖，鑄件模擬工藝和實際生產(chǎn)工藝

22、圖實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型重力鑄造（實例重力鑄造（實例3 3）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：CF-8M，鑄件模擬缺陷各實際生產(chǎn)剖析對比，鑄件模擬缺陷各實際生產(chǎn)剖析對比實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型低壓鑄造（實例低壓鑄造（實例4 4）應(yīng)應(yīng)用用實實例例十二缸發(fā)動機箱體工藝圖十二缸發(fā)動機箱體工藝圖實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型低壓鑄造（實例低壓鑄造（實例4 4）應(yīng)應(yīng)用用實實例例十二缸發(fā)動機箱體充型過程模擬十二缸發(fā)動機箱體充型過程模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型低壓鑄造（實例低壓鑄造（實例4 4）應(yīng)應(yīng)用用實實例例十二缸發(fā)動機箱體溫度場模擬十二缸發(fā)動機箱體溫度場模擬實際生產(chǎn)運用實際

23、生產(chǎn)運用 砂型砂型低壓鑄造（實例低壓鑄造（實例4 4）應(yīng)應(yīng)用用實實例例十二缸發(fā)動機箱體凝固過程模擬十二缸發(fā)動機箱體凝固過程模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型低壓鑄造（實例低壓鑄造（實例4 4）應(yīng)應(yīng)用用實實例例十二缸發(fā)動機箱體缺陷位置十二缸發(fā)動機箱體缺陷位置實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 砂型砂型低壓鑄造（實例低壓鑄造（實例4 4）應(yīng)應(yīng)用用實實例例十二缸發(fā)動機箱體實體十二缸發(fā)動機箱體實體實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 熔模精密熔模精密鑄造（實例鑄造（實例5 5）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：CF-8M，85KG泵殼鑄件工藝圖泵殼鑄件工藝圖實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 熔模精密熔模精密鑄造（實例鑄造（實例5 5

24、）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：CF-8M，85KG泵殼鑄件充型模擬泵殼鑄件充型模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 熔模精密熔模精密鑄造（實例鑄造（實例5 5）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：CF-8M，85KG泵殼鑄件凝固過程模擬泵殼鑄件凝固過程模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 熔模精密熔模精密鑄造（實例鑄造（實例5 5）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：CF-8M，85KG泵殼鑄件缺陷預(yù)測泵殼鑄件缺陷預(yù)測實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 熔模精密熔模精密鑄造（實例鑄造（實例5 5）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：CF-8M，85KG泵殼鑄件縮松預(yù)測泵殼鑄件縮松預(yù)測實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 高壓高壓鑄造（實例鑄造（實例6 6

25、）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：鋁合金，材料：鋁合金，4.5kg壓鑄鑄件工藝圖壓鑄鑄件工藝圖實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 高壓高壓鑄造（實例鑄造（實例6 6）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：鋁合金，材料：鋁合金，4.5kg壓鑄鑄件充型過程壓鑄鑄件充型過程實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 高壓高壓鑄造（實例鑄造（實例6 6）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：鋁合金，材料：鋁合金，4.5kg壓鑄鑄件充型狀態(tài)壓鑄鑄件充型狀態(tài)最后充型位置實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 消失模消失模鑄造（實例鑄造（實例7 7）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：QT450，630KG工程機械后橋鑄件工藝裝配圖工程機械后橋鑄件工藝裝配圖實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 消失模消失模鑄

26、造（實例鑄造（實例7 7）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：QT450，630KG工程機械后橋鑄件充型模擬工程機械后橋鑄件充型模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 消失模消失模鑄造（實例鑄造（實例7 7）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：QT450，630KG工程機械后橋鑄件溫度場模擬工程機械后橋鑄件溫度場模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 消失模消失模鑄造（實例鑄造（實例7 7）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：QT450，630KG工程機械后橋鑄件凝固過程模擬工程機械后橋鑄件凝固過程模擬實際生產(chǎn)運用實際生產(chǎn)運用 消失模消失模鑄造（實例鑄造（實例7 7）應(yīng)應(yīng)用用實實例例材料：材料：QT450，630KG工程機械后橋鑄件缺陷

27、預(yù)測工程機械后橋鑄件缺陷預(yù)測微觀組織模擬研究工作微觀組織模擬研究工作 中心從2000年開始進行微觀組織模擬技術(shù)的研究工作，經(jīng)過3名碩士研究生和 2名博士生的研究，在相場法模擬枝晶生長方面取得了一定的進展?，F(xiàn)已著手對多晶粒、多尺度的組織模擬以及共晶合金的形核、生長機理做進一步的探索。t=75000t=65000t=55000t=45000t=35000t=25000t=15000t=5000t=3000t=2000t=500t=100枝晶生長過程模擬結(jié)果枝晶生長過程模擬結(jié)果首先晶核從圓形轉(zhuǎn)換為方形首先晶核從圓形轉(zhuǎn)換為方形, 接著出現(xiàn)四個主干并且此從生成二次枝晶和三次枝晶接著出現(xiàn)四個主干并且此從生成二次枝晶和三次枝晶 .噪聲的影響噪聲的影響 (a)(b)無噪聲無噪聲 (a) 相場相場; (b) 溫度場溫度場(a)(b)有噪聲有噪聲 (a) 相場相場; (b) 溫度場溫度場 枝晶出現(xiàn)一些分支枝晶出現(xiàn)一些分支枝晶是光滑的枝晶是光滑的初始半徑的影響初始半徑的影響 a. r0=14 b. r0=32 c. r0=54 d. r0=80 初始晶核半徑對枝晶形貌的影響初始晶核半徑對枝晶形貌的影響研究表明當初始晶核半徑足夠大時對枝晶形貌無影響研究表明當初始晶核半徑足夠大時對枝晶形貌無影響時間時間 (s)枝晶尖端半徑枝晶尖