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計算機在鑄造行業的作用
發布時間:2011-7-1 閱讀:729

計算機的廣泛應用正從各方麵推動著鑄造業的發展和變革 , 它不僅可以提高 生產效率和降低生產成本 , 同時又能促使新技術和新工藝的不斷出現 , 使鑄造生產正在從主要依靠經驗走向科學理論指導生產的階段。
模擬分析及計算機輔助工程 (CAE) 的應用 , 可以科學地預測液體金屬充型過程、凝固過程中的溫度場及應力場 , 以及宏觀缺陷和微觀組織等。它可優化委宣過程 , 確保鑄件質量 , 縮短試製周期 , 提高競爭能力 ; 可以在提高鑄造生產手二的同時獲得顯著的經濟效益。計算機在鑄造技術中的應用在下述幾個方麵發聲音前所未有的作用.
1. 鑄造工藝計算機輔助設計 (CAD) 技術主要實現以下功能 , 如鑄件的 幾何、物理量計算 ( 包括鑄件體積、表麵積、重量及熱模數的計算 ) ; 澆注係統的設計計算 ( 包括選擇澆注係統的類型和各組元的尺寸計算 ) ; 補縮係統的設計計算 ( 包括冒口、冷鐵及合理的補縮通道的設計計算 ) ; 繪圖 ( 包括鑄件圖、鑄造工藝圖、鑄造工藝卡片等圖形的繪製和輸出 ) 。與傳統的鑄造工藝設計相比 , 采用計算機設計鑄造工藝的特點是 : 計算準確、迅速 , 消除了人為計算誤差 ; 能夠大量儲存並利用眾多鑄造工作者的經驗 , 使得使用者能夠設計比較合理的鑄造工藝 ; 能夠對鑄造工藝方案進行優化以便確定最佳的方案 ; 具有自動打印記錄並繪製各種技術文件的能力 。
2. 凝固過程數值模擬技術即用數值計算方法求解凝固成形的物理過程所對應的數學離散方程 , 並由計算機顯示其計算的結果。這項技術誕生 30 多年來 , 近 10 年獲得了很大的進展 , 在許多方麵已達到實用程度 , 成為提高鑄造業技術水平和鑄件競爭能力的關鍵技術之一。可以實現的目標有 : 預知凝固時間、開箱時間、確定生產率 ; 預測縮孔和縮鬆形成的位置和大小 ; 預知鑄型的表麵及內部 的溫度分布 , 方便鑄型 ( 特別是金屬型 ) 的設計 ; 控製凝固條件 , 為預測鑄件應力、微觀及宏觀偏析、鑄件性能等提供必要的依據和分析計算的數據。凝固過程數值模擬不僅可以形象地顯示液態充填型腔和在型腔中冷卻凝固的進程 , 還可預 測可能產生的缺陷 , 所以可在製造計劃現場實施前 , 綜合評價各種工藝方案和參數 , 優化工藝方案 , 取代或減少現場試製 , 這對大型複雜形狀或貴重材料凝固成形鑄件的生產 , 其優越性和經濟效益尤為突出 . 由於凝固過程數值模擬可以揭示 許多物理本質過程 , 所以也促進了凝固理論的發展, 近年來研究和發展的微觀組織模擬 , 可預測晶粒大小和力學性能 , 可望在不久的將來用於生產實際。
3. 快速成形製造技術這是將 CAD 設計數據直接轉化為實物的過程 , 它集成了 CAD/CAM 技術、現代數控技術、激光技術和新型材料技術 , 無需圖樣、元需進行傳統的模具設計和加工 , 極大地提高了生產效率。目前已使用快速成形製造技術在砂型鑄造、熔模鑄造和實型鑄造中快速製出形狀複雜的模樣或用激光束直接將覆膜砂製成鑄型 , 以便完成鑄造生產。這種高新技術正在從根本上改變著 鑄造生產中鑄造模具製作的過程 , 表現出高效、優質的特點 。
4. 鑄造工藝參數檢測與生產過程的計算機控製計算機作為生產過程和凝固過程的控製手段已得到了廣泛的應用 , 鑄造生產工序繁多、工作條件相對惡劣、影響因素複雜 , 有必要在鑄造生產中深入研究和廣泛應用微型計算機檢測與 控製技術。近年來 , 已經出現了很多用計算機分析生產過程的變化 , 用計算機選擇最佳參數、調節控製生產過程 , 使鑄造生產實現自動化 , 從而達到穩定鑄件質量 , 提高勞動生產率 , 降低鑄件成本的範例。目前新一代的造型生產線已采用計 算機控製 , 以計算機為基礎的自控係統己用於熔化、澆注、砂處理、質量檢驗等工序中。

 
 
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