智能創(chuàng)新見微知著

AnyCasting將于2014年4月起升級至6.0版，在壓鑄模擬仿真方面，更是有諸多的突破與亮點(diǎn)。

AnyCasting中國代表處技術(shù)總監(jiān) 管文浩

AnyCasting Co., Ltd.于2013年末在韓國正式發(fā)布鑄造模擬軟件AnyCasting 6.0版本。與此同時(shí)，相關(guān)軟件界面和技術(shù)資料漢化工作也已進(jìn)入收尾階段，中國大陸地區(qū)將于2014年4月起升級至6.0版。有色金屬鑄造成形工藝，特別是壓鑄工藝過程的模擬仿真，是AnyCasting軟件求解器技術(shù)二十多年來的重點(diǎn)與核心。此次推出的最新6.0版本在壓鑄模擬仿真方面，更是有諸多的突破與亮點(diǎn)。

壓鑄件內(nèi)部含氣量預(yù)測

隨著壓鑄工藝技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，客戶對壓鑄件的質(zhì)量要求也日趨嚴(yán)苛。壓鑄件高致密性、低含氣量的指標(biāo)開始逐步在汽車零件、液壓零件中實(shí)施。

壓射過程中，因模具型腔內(nèi)空氣壓力值高于澆注合金內(nèi)壓力，型腔內(nèi)空氣被溶于合金熔液中，導(dǎo)致壓鑄件內(nèi)部含氣量增加。需要注意的是，含氣量問題，與我們平時(shí)常談及的鑄件卷氣、窩氣缺陷的成因有很大的不同。模擬仿真軟件針對鑄件卷氣過程的分析，主要基于對金屬熔液填充型腔過程的流態(tài)模擬。含氣量的分析，更需要綜合考慮流態(tài)、型腔壓力、模具排氣、壓室進(jìn)程等多種因素。

以下案例介紹了AnyCasting v6.0模擬壓室沖頭不同位置階段停止真空泵工作后，對壓鑄件內(nèi)部含氣量的影響（見圖1、圖2）。

圖1 模具設(shè)計(jì)及抽真空停止位置

圖2 不同真空工藝設(shè)置的不同含氣量模擬

壓室模擬支持多級壓射

壓鑄機(jī)壓射時(shí)，壓室的直徑、充滿度、壓射的速度等因素都將影響壓室內(nèi)金屬熔液的流態(tài)，導(dǎo)致不同程度的氣體包卷，最終被射入型腔，增加鑄件缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。AnyCasting軟件從較早版本起即提供了壓室內(nèi)熔體流模擬仿真功能，但是壓射速度僅限于低速和高速兩種。隨著6.0版本的推出，用戶可以進(jìn)行任意多級的速度設(shè)定（見圖3），模擬仿真更加精確。

詳盡的模具熱平衡分析

壓鑄過程中壓鑄模的溫度直接影響壓鑄件的質(zhì)量和生產(chǎn)率。為了保證壓鑄生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行，在每一個(gè)壓鑄循環(huán)中，金屬熔液傳給模具的熱量與模具自然散熱及冷卻通道散發(fā)的熱量應(yīng)保持平衡。我們常需要深入地分析生產(chǎn)節(jié)拍的各個(gè)環(huán)節(jié)對模具熱平衡的影響。

AnyCasting v6.0版中，模具熱平衡的循環(huán)分析功能增加了對固定初始溫度鑲嵌件的支持。例如，在缸體壓鑄生產(chǎn)中，缸套的初始溫度在每個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍中都是固定的。每次生產(chǎn)節(jié)拍的循環(huán)分析中，缸套的初始溫度將被軟件重新定義回到初始設(shè)置溫度，不會(huì)隨著循環(huán)的增加而進(jìn)行累計(jì)溫度變化（見圖4）。該功能的應(yīng)用還可以延伸到低壓鑄造過程中的砂芯溫度設(shè)置。

與此同時(shí)，AnyCasting v6.0新增加對生產(chǎn)節(jié)拍中對模具局部接觸面噴涂環(huán)節(jié)的支持。用戶可以選擇局部接觸的模具表面，來進(jìn)行噴涂環(huán)節(jié)的定義。該功能相比以往的整塊模板的噴涂仿真，更加貼合實(shí)際的生產(chǎn)工藝。同樣，v6.0支持用戶定義各模板在不同的時(shí)間點(diǎn)相繼閉合的設(shè)置（見圖5），把模擬仿真與生產(chǎn)實(shí)際的差別進(jìn)一步縮小。

圖3 多級壓射的壓室模擬

圖4 循環(huán)分析中缸套的預(yù)熱溫度設(shè)置

圖5 對模板閉合時(shí)間的設(shè)置

可變網(wǎng)格自動(dòng)生成

AnyCasting軟件的一大突出特點(diǎn)，就在于其友好的用戶界面和可操作性。v6.0版本更是借助于強(qiáng)大的網(wǎng)格生成技術(shù)，突破性地為用戶提供了自動(dòng)網(wǎng)格生成功能。該版本將受用戶操作技巧影響最大的網(wǎng)格劃分，由系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行，消除用戶人為因素對分析結(jié)果的影響，進(jìn)一步降低了對用戶技巧性的要求，客觀地保證了分析的一致性因素。

v6.0系統(tǒng)在識別求解域內(nèi)模型的最大和最小壁厚后，即可根據(jù)相應(yīng)的網(wǎng)格參數(shù)，自動(dòng)生成可變網(wǎng)格。此功能的推出，為AnyCasting軟件的智能化邁出了關(guān)鍵的一步。

“關(guān)注客戶體驗(yàn)，專注生產(chǎn)實(shí)踐”是AnyCasting軟件技術(shù)創(chuàng)新的根本。尤其是近年來，AnyCasting與國際知名汽車廠商聯(lián)袂合作，針對產(chǎn)品、工藝、材料、設(shè)備的多重研發(fā)，促成了軟件功能的飛速發(fā)展。隨著中國制造技術(shù)從粗放到精密轉(zhuǎn)換，鑄造模擬仿真技術(shù)將為廣大的鑄造企業(yè)帶來更強(qiáng)的技術(shù)支撐和經(jīng)濟(jì)效益。