創(chuàng)立于1997年的CHINA DIECASTING中國(guó)國(guó)際壓鑄會(huì)議暨展覽會(huì)，是專(zhuān)注于壓鑄行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈集中展示、交流合作的全球化高端平臺(tái)。在CHINA DIECASTING 二十周年（1997-2017）來(lái)臨之際，我們將為您帶來(lái)產(chǎn)品系列文章，盡請(qǐng)關(guān)注。本期推薦：模擬軟件

*往期回顧

壓鑄機(jī)、壓鑄自動(dòng)化、模溫設(shè)備、真空設(shè)備、工業(yè)爐、坩堝、壓鑄模具、模具鋼、脫模劑

*近期預(yù)告

檢測(cè)、表面處理、環(huán)保設(shè)備、機(jī)械加工、壓鑄件、壓鑄機(jī)及模具配件、熱處理等。

DGS是一家專(zhuān)業(yè)鋁鎂合金壓鑄件生產(chǎn)商，之前接到了一個(gè)客戶(hù)的項(xiàng)目需求，要將一個(gè)由擠壓型材焊接而成的大型太陽(yáng)能面板框架零件轉(zhuǎn)變成一件高壓壓鑄件，面臨了很大的挑戰(zhàn)。

該太陽(yáng)能面板框架的尺寸為2 050 cm×1 230 cm×55 cm，在使用中要經(jīng)受相當(dāng)大的溫度變化，因此常常造成沿著焊縫出現(xiàn)裂紋。裂紋造成濕氣滲透入面板框架內(nèi)部，損壞太陽(yáng)能面板。在研究高壓壓鑄件是否能提高零件的現(xiàn)場(chǎng)使用功能時(shí)，客戶(hù)希望能提高壽命和性能。這個(gè)零件必須滿(mǎn)足幾項(xiàng)要求，包括：20年的抗腐蝕性；高的尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性；盡可能輕的重量和嚴(yán)格控制生產(chǎn)成本等。這個(gè)框架鑄件重量?jī)H僅6.3 kg，壁厚僅僅5 mm（圖1），需要做大量的功能分析和優(yōu)化工作。當(dāng)剛剛接到這個(gè)項(xiàng)目時(shí)，DGS的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)要回答許多問(wèn)題。

圖1  高壓壓鑄件框架

“這個(gè)鑄件充型時(shí)金屬液需要流動(dòng)幾米長(zhǎng)的距離，能完全充滿(mǎn)嗎？”項(xiàng)目經(jīng)理AxelSchmidt問(wèn)道。“完全充滿(mǎn)需要多少時(shí)間？如果金屬液流動(dòng)前端流動(dòng)了2～3 m后相遇，會(huì)發(fā)生什么情況？流動(dòng)長(zhǎng)度的變化會(huì)有多大？大量的內(nèi)澆口施加在框架上的拉力有多大？我們必須在開(kāi)始工作的早期就以一種成本效益好的方式回答這些問(wèn)題。”

DGS選擇A360鋁合金作為框架鑄件的材料，因?yàn)檫@種合金強(qiáng)度高，韌性好。項(xiàng)目工程師決定這個(gè)薄壁框架零件具有“Z”字形的橫截面。但是對(duì)于這種大型薄壁設(shè)計(jì)這種形狀的零件有很大困難。

最初，DGS項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)有兩條主線(xiàn)的澆注系統(tǒng)。隨后工程師采用模擬軟件評(píng)估了這個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，如流動(dòng)長(zhǎng)度、充型溫度，以及通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)手段評(píng)估物質(zhì)痕跡，并進(jìn)行優(yōu)化。最初的模擬結(jié)果顯示這個(gè)設(shè)計(jì)主要的問(wèn)題是變形。框架面的變型量達(dá)到9 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了客戶(hù)的規(guī)定變形量。DGS的工程師決定完全重新設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，并且檢查修改設(shè)計(jì)的效果。最終設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)有20個(gè)內(nèi)澆口，主要分布在4個(gè)角部區(qū)域，成功地防止了嚴(yán)重的變形（圖2）。

圖2  模擬最終設(shè)計(jì)的澆口系統(tǒng)

“為了開(kāi)發(fā)使框架鑄件具有最小變形的澆注系統(tǒng)，軟件發(fā)揮了關(guān)鍵作用，”Schmidyt說(shuō)。“能夠快速測(cè)試不同設(shè)計(jì)的可能的效果是很重要的，這能使我們?cè)O(shè)計(jì)的澆口系統(tǒng)對(duì)鑄件產(chǎn)生盡可能小的作用力。”

設(shè)計(jì)完成后，就要將設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。設(shè)計(jì)和安置壓鑄插件以及冷卻線(xiàn)路也是一個(gè)挑戰(zhàn)。DGS采用模擬軟件預(yù)測(cè)壓鑄半模的冷卻，半模分別重14.1 t和20.3 t。

“盡管壓射的金屬液重量為24 kg，鑄件重量?jī)H僅6.3 kg，充型時(shí)間僅僅40 ms，現(xiàn)在所生產(chǎn)的框架鑄件并沒(méi)有明顯變形。”Schmidt說(shuō)。

采用軟件模擬技術(shù)已成為開(kāi)發(fā)加工新產(chǎn)品的重要方法，可以縮短壓鑄件研發(fā)周期并大大降低研發(fā)成本。7 月19 - 21日，上海新國(guó)際博覽中心W4-W5館，CHINA DIECASTING 2017 第十二屆中國(guó)國(guó)際壓鑄會(huì)議暨展覽會(huì)。來(lái)現(xiàn)場(chǎng)看看國(guó)內(nèi)外模擬軟件品牌如何神奇地轉(zhuǎn)換“虛擬”與“現(xiàn)實(shí)”吧！

*部分內(nèi)容來(lái)源：《鑄造》雜志

CHINA DIECASTING 2017

第十二屆中國(guó)國(guó)際壓鑄會(huì)議暨展覽會(huì)

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