CAE在精密鑄造中的應用(doc 17)

摘要：本文介紹了CA精密鑄造工藝。重點闡述了計算機輔助工程，包括三維CAD、凝固過程數值模擬等在精密鑄件研製過程中的應用。IDEAS可以方便地進行三維設計或逆向工程，獲得三維模型，然後通過快速成型技術，能迅速得到鑄造原型；用ProCast對鑄件的澆注工藝進行模擬，以優化澆注參數，消除鑄造缺陷。
關鍵詞：CA精密鑄造計算機輔助工程
1引言：
精密鑄造是用可溶（熔）性一次模型使鑄件成型的方法。精密鑄造的最大優點是表麵光潔，尺寸精確，而缺點是工藝過程複雜，生產周期長，影響鑄件質量的因素多，生產中對材料和工藝要求很嚴[1]。在生產過程中，模具設計和製造占很長的周期。一個複雜薄壁件模具的設計和製造可能需一年或更長的時間。隨著世界工業的進步和人們生活水平的提高，產品的研發周期越來越短，設計要求響應時間短。特別是結構設計需做些修改時，前期的模具製造費用和製造工期都白白地浪費了。因而模具設計和製造成為新產品開發的瓶頸。計算機輔助工程的發展，使得傳統產業與新技術的融合成為可能。三維CAD可以把設計從畫圖板中解放出來，大大簡化了設計者的設計過程，減少出錯的幾率。並且隨著快速成型（RP）技術，特別是激光選區燒結工藝（SLS）的發展[2,3,4]，三維模型可以通過RP設備，快速轉變成精密鑄造所需的原型，打破了模具設計的瓶頸。另外在傳統鑄造中，開發一個新的鑄件，工藝定型需通過多次試驗，反複摸索，最後根據多種試驗方案的澆鑄結果，選擇出能夠滿足設計要求的鑄造工藝方案。多次的試鑄要花費很多的人力、物力和財力。采用凝固過程數值模擬，可以指導澆注工藝參數優化，預測缺陷數量及位置，有效地提高鑄件成品率。CA精密鑄造技術就是將計算機輔助工程應用到精密鑄造過程中，並結合其他先進的鑄造技術，以高質量、低成本、短周期來完成複雜產品的研發和試製。目前，利用CA精鑄技術，已完成多種航天、航空、兵器等關鍵部件的試製，取得滿意的效果。
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