铸件缺陷；计算机模拟；Expert软件；UG系统；预测；优化
中图分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2014）04-0184-03
1 前言
随着现代高科技的迅猛发展，企业科技更新已成为不可逆转的发展趋势，计算机模拟技术是一项先进技术，涉及数学、流体力学、材料科学、计算机科学、计算机图形学……，需要综合多学科知识；其理论性很强、应用性很广，它随着指导理论的发展而发展，必将在装备制造领域中发挥出重要的作用。
2 Expert模拟分析系统
铸造，是一门理论性和工艺性都极强的学科，而且其生产过程很封闭，人们经常称之为“黑箱子”工程，因此在生产中对铸件质量的控制是十分困难的。在过去，铸件的浇冒口工艺设计与工艺参数的制定，必须要有足够经验的技术人员方能完成。尽管看上去设计很合理，但在实践过程中还是会出现预想不到的缺陷，而且出现缺陷时往往找不到关键原因之所在，须经过多次反复实践与调整才能最终形成合理的铸造工艺方案。
工厂生产的铸件是千差万别的，几何尺寸变化万千，每个铸件都这样反复多次试验，势必造成巨大浪费。例如补缩冒口计算大了，虽然可以避免缩松缺陷所造成的废品，但工艺出品率会大大下降，造成了原材料的过大损耗；冒口计算小了补缩不够，则造成整个铸件出现缩孔缩松缺陷，严重的导致报废，只好再次生产时，加以改进。即使冒口大小设计合理了，如果冒口在铸件上的摆放位置不当，没有足够的补缩通道，同样还会导致补缩不足，造成铸件缺陷……，这样不仅浪费原材料而且实现起来时间比较长，既影响交货期，又增加成本，因而造成不必要的损失。
怎样才能解决这种被动的局面呢？经过反复琢磨思考，参阅了诸多现代铸造杂志与文献，决定采用计算机模拟技术，即计算机模拟动态充型、动态凝固过程新工艺。经过实践证明，运用这项新技术，可完全避免上述的问题。
Expert分析系统，即首先使用UG做出铸件的三维实体模型，输出stl文件，然后用Expert软件接收stl文件，对铸件模型进行“前处理”即网格划分，计算机将铸件分成无限多个立方格，立方格越小计算越精确（但格太小则计算速度过慢，要视计算机配置合理选择）。然后对铸件模型进行充型解算：计算机按给定充型速度自动将每个网格充入钢液，直到每个小格都充满为止，计算结果保存为mih文件。之后在解算器中输入铸件材质、造型材料、浇注温度、铸型温度、热阻等相关技术参数进行凝固解算，保存为in文件。计算结果生成图形为流动、温度、液相分布构造二维、三维图、色标图，速度、温度梯形构成矢量分布图，可以任选的多个部位构造多点温度曲线图。之后，便可以在后处理中进行铸件动态充型与动态凝固模拟。在动态充型模拟过程中，可以直观的看到钢液由浇口充入铸型直至浇满的全过程，这样一来，对充型速度快慢、钢液在充型过程中流动是否平稳等工艺性问题可直接做出主观判断；在动态凝固模拟过程中，可直观看到铸件的凝固顺序、冒口的补缩过程，对于浇冒口以及冷铁的摆放位置是否合理、冒口大小是否合适可及时做出判断；在缺陷显示模块中，可将铸件模型分层切片查看内部缩孔、缩松等缺陷，判定缺陷存在的部位。
经过计算机模拟，及时有效的发现铸件存在的问题与缺陷，结合理论分析，优化和改进设计参数和模具结构，直到铸件在计算机模拟后达到没有缺陷，再投入生产。这样，再经过实际生产中的有效控制，铸件的质量得到了极大的保证，铸出来的铸件几乎完美无缺陷。
3 Expert模拟分析系统的具体应用
Expert模拟分析系统，对铸件的工艺参数制定、浇冒系统的设计具有关键的指导性意义。它结合计算机辅助计算，确保精确的温度场数值模拟，辅助浇注系统优化设计温度计算，进行动态充型、凝固模拟，从而科学有效地对小到公斤级、大到百吨级铸件进行缺陷预测（如缩孔、缩松等），优化铸造工艺。几年来我公司采用这一新技术对几十种产品进行模拟分析、优化工艺，减少浪费，提高经济效益达1500多万元，特别是在新产品开发、研制以及生产大型铸件的环节上，更是起到了至关重要的作用。下面就以图例说明：
4 结论
通过实践证明：运用计算机模拟技术，可以有效地预测铸件缺陷、优化铸造工艺，使铸件的生产过程更加趋于科学化、合理化，从而降低了原材料消耗、避免了铸造废品，提高生产效率、减少了经验依赖、增强了企业的竞争优势，可行并应大力推广使用。
参考文献
[1]荆涛.凝固过程数值模拟[M].北京：北京电子工业出版社，2002.
[2]缪良.铸造企业管理[M].北京：北京中国水利水电出版社，2007.
铸造技术盛行之后，反重力铸造技术在实际生产中的应用变得广泛，为装备技术的发展提供了良好条件。反重力铸造属装备技术的一种，具有铸造成本低，铸造效率高，有效改良铸件质量等特点，可推广应用到薄壁构件生产中。基于反重力铸造技术在装备生产中的重要性，笔者现结合反重力铸造技术特点，对反重力铸造技术的应用现状进行研究，详细内容如下。
1 反重力铸造技术的应用现状
反重力铸造技术与传统重力铸造技术原理不同，它在铸造构件时所产生的驱动力刚好与构件重力方向相反，需要克服重力作用来获得铸件。这一铸造技术在实际应用时具有充型平稳、组织性能强、不破坏铸件质量等优点，能有效保证铸件的铸造质量。目前，反重力铸造技术主要有三种实施方法，一是低压铸造，二是差压铸造，三是调压铸造。三种铸造方法各具特点，应用于实际生产时都能保证铸件质量，提高铸件性能。
1.1 低压铸造技术
反重力铸造技术中，低压铸造的产生时间最早，20世纪10年代就已经被提出。低压铸造技术的基本原理是利用坩埚内部气压来控制并解决充型与补缩之间的矛盾，以确保重力铸造的充型平稳性，防止铸件表面产生气孔或者夹渣，影响铸件质量。传统重力铸造技术在具体实施时一般采用底注方法，而由于受到底注原理的影响，铸型内部温度会发生变化，温度场可能出现分布不均匀情况，进而导致冒口补缩受阻，难免会对铸件质量产生影响。因此研究人员改良了铸造技术，利用低压铸造方法来铸造装备，利用低压铸造技术所具备气压充型原理，将铸型内的补缩通道、浇道结合到一起，形成一条通道，同时保持铸型内部温度，保持温度场分布均匀，使温度梯度与铸型内部压力梯度保持一致，成功解决了浇注和补缩矛盾。下图1为低压铸造技术的工作原理图。
低压铸造技术具有极好的充型平稳性，能适当提高铸件的致密性，保证铸件质量，当前在厚大断面铸件铸造工艺中有着广泛的应用。
1.2 差压铸造
差压铸造方法的兴起时间在20世纪60年代，它是继低压铸造技术之后，创新、发展起来的新型铸造技术。由于低压铸造技术只能控制坩埚内部气压，无法控制铸型的外部大气，所所以难免存在技术缺陷。为了改进低压铸造存在的技术缺陷，研究人员在低压铸造原理上探讨研发出了差压铸造技术，使差压铸造既具备低压铸造技术特点，又具备压力釜铸造技术特。探析差压铸造技术原理，发现其在应用时能将铸型内的上、下压力同时控制起来，然后铸造装备，保证充型平稳、铸造安全有效。差压铸造时，如果采用减压法进行装备铸造，铸造过程中铸型会在压力变化下产生压差，铸型产生的压差越大，其排球能力就越强，气孔就越不容易形成。所以，压差铸造法的使用能有效提高铸件质量，减少气孔的产生率。下图2为差压铸造原理图。
差压铸造比低压铸造更加有效、可行，它不仅具备低压铸造特点，能实现低压铸造装备，还具有压力釜铸造特点，能改善铸件质量，减少气孔产生，降低铸件的热裂可能性。
1.3 调压铸造
调压铸造技术具有充型能力强、补缩性能高两大特点，并且能在铸造过程中实现真空冶金。与差压铸造技术相比，调压铸造技术的性能更加完善。现代工业常将调压铸造技术应用于薄壁铸件的铸造工艺中，它能提高薄壁铸件的精密性，能突破复杂结构铸件精密组芯技术，解决一些关键性难题。
调压铸造技术的最大应用优势是能大大提高金属液的利用率，能提高薄壁铸件的充型能力，减少铸件表面气孔的产生率，避免铸件质量缺陷。
2 反重力铸造技术的发展分析
2.1 反重力铸造电控技术的发展
纵观目前国内外反重力装备的控制系统，单板机控制系统已成为历史。随着计算机和PLC等工业控制技术的不断发展，给传统反重力铸造装备控制系统的更新提供了良好的环境。目前国内外常用的控制系统基本上有2种方式：
1）由工业化一体工作站结合各种数字量或模拟量输入输出板卡组成，该系统可发挥工控机的强大优势，采用高级语言编写更为复杂的执行或监控程序，用于数据采集PCI系列板卡具有很高的采集速度。国内研制开发的BH1型低压铸造计算机控制系统、T482型低压铸造控制系统都采用此种结构；
2）由PLC控制装置与触摸屏或工控机组成上下位机结构的控制系统，PLC大多采用德国SIEMENS或是日本MITSUBISHI公司产品，作为下位控制机，完成设备的顺序动作控制，工控机或触摸屏作为上位监控管理机，实现对设备的运行状况监控以及参数设置修改、数据保存与处理等功能。
2.2 反重力气控技术的发展
人们在反重力铸造装备的研制过程中不断探索，寻求更适合于反重力铸造装备使用的专用调节阀。例如，电气比例阀、直行程电动调节阀也在反重力铸造装备中得到了应用。数字化技术的发展给人们带来了更大的想象空间。德国GIMA公司率先在反重力低压铸造装备中使用了数字组合阀，开发出了专用BAC系统，取得了很好的控制效果。近些年来，国内的反重力铸造装备研制单位也开发了具有自主知识产权的反重力铸造专用数字式组合阀，并在不同种类的装备技术中得到了应用，取得了很好的使用效果。数字式组合阀技术的运用，计算机可直接采用数字信号进行控制，调节阀的不同流量状态可实现阶跃式调节，从而提高了控制系统的压力控制精度。
3 结束语
综上所述，反重力铸造装备技术在当前生产实践中已经得到了广泛的应用，且随着计算机技术水平的不断提升，反重力铸造装备技术已经能够实现自动化、远程化动态监控，能通过计算机软件技术来对铸造工艺进行控制，确保装备与铸件的铸造质量，使铸造工艺过程随时处于最佳状态，切实保证铸件质量。在本篇文章中，笔者对反重力铸造技术的种类作了分析，探讨了低压、差压与调压三种铸造技术的原理和特点，并展望了反重力铸造装备技术的未来发展趋势，得出一系列结论，希望对同行工作有所帮助。
【参考文献】
在我国经济加速转型升级和加速全球化背景下，当前高职教育最重要的一项任务是随着我国经济发展方式的转变，加快高职教育本身的转型升级，对高职学院建设发展又提出了更高的要求和奋斗目标。新的专业教学标准突出了：以培养职业能力为主线构建课程体系，以工作岗位实际为导向创新教学模式，主动适应国家产业发展战略的新要求，促进中高职衔接和技术技能人才系统培养。体现了国家现代职业教育体系建设规划对高职教育的新要求。中国铸造行业准入条件的出台，将促进铸造行业的产业升级大调整。
一、转型升级对高职铸造专业人才培养要求更高、更具体
1、 人才培养规格的转型升级。从培养一般的操作技能型人才到培养高素质的技能型人才，要求既有一定的技术运用和革新能力，又有很强的专业技能的“灰领”人才，能具有向铸造技术、基层管理等岗位进行拓展的高素质技能型铸造技术专门人才，要具备复合型、创新型、发展型这三个特征要素，体现了国家现代职业教育体系建设规划对高职教育的新要求。
2、教学质量要求更高。新的高等职业学校专业教学标准课程体系与核心课程（教学内容）模块分明。课程体系中共有四类课程，包括人文素质模块课程、基础能力模块课程、职业能力模块课程、能力拓展模块课程等。要求专业理论教学与实践教学学时之比为1︰1。对专业办学基本条件方面更高、更具体。在教学方法、手段与教学组织形式方面，专业核心课程要求实行任务驱动、项目导向等多种形式的“做中学、做中教” 教学模式。在教学方法上实施讲练结合、理论实践一体化、案例教学法、讨论式教学法、项目驱动教学法，让学生通过具体的生产任务掌握知识、技能，做到学以致用；在教学手段上借助于网络技术、多媒体技术、模拟仿真技术、生产型设备运用以及营造真实的职业环境，提供有利于学生学习与培训的条件。
3、中国铸造行业准入条件的颁布，对铸造行业转型为先进科技、绿色制造、持续创新的企业，打造高端铸造产品和精品也提出了新的要求，
二、高职院校铸造专业人才培养的现状分析
1、铸造企业普遍存在技术工人严重缺失， 高职院校铸造专业毕业生更少，铸造行业总体人员素质较低，生产环境条件差。四川省内只有2所高职院校举办专科类铸造专业，而四川铸造企业却多达200多家，考生不愿报考，毕业生严重供不应求。
2、铸造专业示范性高职院校办学条件相对较好，而普通的高职院校铸造专业办学条件相对较差。校内实践基地建设存在投入不足，设备陈旧。
3、在教学方面，实践教学仍未能改变依附于理论教学的从属地位，铸造生产工种多，生产工序多，条件差、环境复杂，基于实行任务驱动、项目导向等多种形式的“做中学、做中教” 教学模式有待进一步推广。
4、校外实习基地（铸造企业）接受学生实习的积极性不高，学生实习的实际效果有待提高。
5、社会和铸造行业对高职人才培养的重视程度有待进一步加强。
三、提高高职院校铸造专业人才培养的一些探索
1、高职铸造人才培养目标突出符合铸造行业需求和区域经济发展。内江及周边铸造企业众多，特别是中小型铸造企业多，技术要求全面。根据行业需求及地区经济发展和学院实际，学院选准铸造专业适应企业需求主方向，努力培养满足铸造企业需求的高素质技能人才，力争办出特色和水平。
2、进一步加强铸造专业课程教学改革。推动铸造专业教学内容改革，真实反映铸造行业发展、技术革新和社会发展，专业课程的教学中通过铸造各工种项目载体、真实任务驱动，真实反映基于工作过程的铸造实际生产的各个工艺流程，学生对真实问题激发出了极大的学习兴趣，取得了较好的教学效果。
3、加强校外实践培训力度，不断完善顶岗实习制度。建立起产学双方共同参与，双向推动的运行机制。如与峨眉柴油机有限公司铸造分厂、内江四海锻压机床公司铸造分厂、自贡长征精密铸锻厂、自贡铸钢厂、南车集团资阳机车有限公司铸造厂、内江丰池顺铸造厂、简阳海特铸造有限公司等众多企业合作，让学生进入企业顶岗实习，注重工种培训、注重工作过程、任务驱动、项目导，向使学生们在干中学，学中干， 提高了动手能力、专业知识和适应社会的能力。
4、推行“三证书”制度。学院全面实施“三证制”，即“毕业证+铸造工种技能证+素质教育合格证”制度，要求毕业生不仅应具有必备的知识与技能，而且还必须具有健康的职业道德和思想品德，有积极向上的精神和自主创业的意识，确保学生的专业水平、技能水平质量和学生的综合素质质量。
5、充分体现服务地方经济。学院铸造教师大多是 “双师型”师资，学院特别重视培养教师具有解决企业行业疑难杂症等实际问题的能力，协助企业不断引进吸收新的铸造技术，不断提高铸造企业的产品质量和竞争实力。注重与铸造企业共办订单班、互聘教师、在校内或企业共同建立实训基地等，共享资源，校企合作深度融合，在内江地区起到了引领行业和社会的技术源和创新源作用。
6、重视绿色制造内容培训。铸造行业是公认的高能耗、高污染的行业，铸造行业必须走新型工业化道路，发展绿色铸造技术。节能和环保是绿色铸造生产实现可持续发展的关键。学院注重加强以：熔化和加热系统为重点，从节约材料资源、材料、工艺和设备方面入手，解决环境污染问题，生产过程的机械化和自动化，提高劳动生产率，实现无余量的生产技术等内容的教育。
7、加强高职铸造专业招生宣传，加强铸造人才队伍建设。铸造行业生产条件较差，考生不愿报考，而铸造行业对铸造专业人才需求极大，需要进一步加大对铸造专业招生的宣传力度，吸引更多有志青年报考铸造专业，服务铸造行业，进一步推动铸造事业的发展、壮大。
8、注重中高职衔接。吸引各类中职学生学习铸造专业，注重铸造专业中高职技术技能人才的系统培养。
9、积极寻求地方政府和铸造行业协会的支持，不断提高铸造高职专业的办学水平和实力。
在“讲、比”活动中，刘春雷积极组织员工参与，善于发挥团队力量，带领铸造专业技术人员在铸造领域中开拓进取，使“讲、比”活动在这里开花结果。
提高员工技能
不管经历了怎样的风雨，玉柴这片沃土始终充盈着个性和激情。刘春雷始终相信：心有多大，玉柴的舞台就有多大。
作为玉柴铸造工、熔化工职业技能鉴定最早的考评员之一，刘春雷把提供员工的技能水平，做为推进“讲、比”活动开展的重要渠道。他每年都参加在公司举办的铸造工、熔化工技师（高级技师）的考评工作以及参与铸造工技能比武的组织工作，并受聘为玉柴集团培训中心高级培训师，参加了每年的铸造工技师（高级技师）的授课工作，获得了集团内培训优秀个人的荣誉。
在个人获诸多殊荣的同时，刘春雷带领的团队，先后多次获得全国优秀质量管理小组、全国质量信得过班组称号，在每年中质协举办的全国QC发表赛上三次获得一等奖，“四气门铸造技术攻关”获玉柴重大科技进步奖集体二等奖，“铸造技师提效降废项目”获玉柴集团高技能人才技术成果奖集体二等奖。
为了激励员工创新，刘春雷还大力推行创新创效和星级员工活动，对表现突出的员工进行奖励。并且制定了《岗位大师激励制度》，促进员工不断提高自我，为创新型员工的成长提供合适的土壤。
制度化激励员工的同时，刘春雷还组织员工参与了各种技能“比武”活动，如QC发表赛、辩论赛、工艺制图比赛等。通过以激励为主的管理方法和形式多样的活动，一大批刚从学校毕业的新员工在工作中崭露头角，成为企业的中坚力量。这些活动激发了员工的工作热情，有力推动了集体的创新行为。“蠕墨生产水平达到灰铁生产水平”的创新成果创全国汽车发动机行业和广西区新纪录，也是在他的带动下创造的。
开展对外交流
玉柴铸造学会在2009年3月成立，刘春雷任第一届理事长。根据公司创新发展和“讲、比”活动开展的需要，刘春雷组织创办了企业内部交流刊物《新铸造》。他非常重视员工科技论文的发表。2009年至今，他组织学会成员在各类科技期刊和学术会议上发表了上百篇科技论文，个人独立完成及与他人合作发表了《30稀土残余料作为孕育剂使用的工艺探讨》等9篇科技论文。
2010年，在广西铸造年会上，刘春雷组织玉柴铸造学会撰写的15篇论文中，分别获得了一、二等奖和优秀奖，其中自己与他人合作的论文也获得了一、二等奖和优秀奖。第69届世界铸造会议暨2010年中国铸造活动周上学会发表了13篇论文。学会会员2009年至今获得各项专利24项，其中个人获得了“一种采用PLC控制的冲天炉上料的杠杆式料位仪”、“一种中频炉预热块”等2项专利。
2009年全年，刘春雷组织学会成员进行了各类项目攻关，开展了15项研究类和提质量降成本类项目。2010年与公司材料工艺研究所合作推进了研究类项目的开展。
刘春雷注重各种讲座、讨论会等多种形式的学术探讨，从2009年至今组织国内铸造专家或公司大师级技术专家，举办了20次铸造专题讲座，内容涉及制芯、造型、熔化等各个方面。
学会外出考察工作也是刘春雷支持的工作之一，他组织制定了学会的外出考察工作计划以及管理制度。带领学会成员外出对锡柴、江铃、合力、天津丰田、长春一汽等国内著名企业的锻造工艺进行考察，此外还多次组织学会会员参加各种铸造学术会议，扩大了会员的视野，提升了会员的知识水平。
在对外交流上，刘春雷也是与相关企业建立了各种交流关系，如与柳工、五菱柳机、江铃、洛拖、云内等企业的铸造技术人员保持了长期的合作交流，并与《现代铸铁》、《铸造工程》、《铸造设备与工艺》等期刊的编辑部建立了往来关系，与新成立的广西铸造学会、广西机械工程学会铸造分会、柳州铸造学会等行业组织建立了合作交流关系。
创新质量管理
2009年2月起，刘春雷先后任车间副主任、主任、副厂长。他深信：“没有规矩，不成方圆。”在机体车间任质量主任的两年，他把创新质量管理作为提高员工素质、在车间有针对性地开展“讲、比”活动的重要手段。
在车间质量管理上，刘春雷从管理制度入手，确立了《机体车间铸件降废工程激励管理规定》、《机体车间工艺员活动的方案》等6个需要长期执行的制度，同时明确了车间的质量管理主线是“梳理质量控制点，主抓关键岗位的质量控制，监控原材料的使用质量，对质量问题迅速攻关，避免出现批量质量问题；质量情况及时公布，传递责任到位，促进质量问题的解决速度、有效性和反复性”。
就这样，机体车间形成了一个包含质量、经济效益、降低能耗、文明卫生和劳动纪律在内的全面管理体系，强烈的质量意识和安全意识由此扎根于员工心中，也为车间提高全面管理水平打下了坚实的基础。
在完善了管理制度的基础上，强力推行全面管理，当月就取得突破：当月车间的废品率仅为3.48%，较上月骤降了2.49%。
机械类机械制造基础系列课程包括机械制造技术基础、机械制造实习和实验。其历史悠久，在1980-2000年期间，机械制造技术基础课程学时数最高达到120学时，机械制造实习（原金工实习）和实验最长达到8周，一般由金工教研室教师负责教学组织和安排，通过教师设计和参与指导实习和实验将理论课与实践课紧密结合。但2000年后，由于课程改革，很多学校的机械制造技术基础课程被分解为材料成形技术基础和机械制造技术基础两门课，而且两门课被分散到材料和机械两个学院，原金工实习拓展为工程训练课程独立归属到工程训练中心，导致理论与实践严重脱节[1]。单方面强调理论的重要性，或者单方面强调实践的重要性都不利于工程知识的构建。制造工程科学是建立在工程实践和工程理论基础上，理论可以指导实践，实践反过来又能丰富理论的内涵。因此，理论课教师应积极设计相关教学环节，将理论与实践紧密结合，实践课教师应该积极配合理论课教师实现教学设计。从而拉近理论与实践的距离，而不是将两者脱节和分离[2]。国内高校中近年来对理-实一体化课程的研究逐步增多[3-5]，但其方法有将课堂放到车间的边讲边练，学用结合；有制定模块，讲练交替的；还有给予职业发展取向，强化技能应用的。总的来看还是停留在用实践来理解工艺原理，进一步提高工艺技能。职业化教育的倾向比较明显。国外一些知名大学，通过综合性实践课程和项目来实现理论与实践的有机结合[6]，例如，加拿大滑铁卢大学所开设的机械工程实践入门1和2，机械工程设计项目1和2；将有关机械制造工艺、机械设计通过项目和实践紧密联系在一起，更加强调理论与实践的有机结合。通过借鉴国内外在理论与实践课程方面的改革经验，通过对课程中一个特定章节的案例分析，为构建机械制造技术基础综合课程的理实一体化课程体系和教学内容打下实践的基础。本文作者在学校教学质量工程研究项目和湖北省教学研究项目的支持下，通过文献研究和调研，提出了构建“机械制造技术基础综合课程”的研究项目，并做了大量的研究工作，形成了旨在提高学生分析问题解决问题的能力的课程体系和教学内容及方法。
二、理实一体化课程体系及教学内容设计
“机械制造技术基础综合课程”课程体系：以现代制造技术为基础、以典型案例实践与分析为先导、以计算机辅助工艺设计为核心、了解传统工艺方法的特点、培养综合工程能力和创新精神[7]。根据课程体系要求，按照教学内容，将每一知识点的教学按照先到实习车间进行实践教学，获得工程实践的感性认识和动手能力。然后在课堂上进行归纳，总结。同时提出问题和项目任务，学生通过自学、设计、制作获得产品功能；最后，再到课堂对存在的问题进行研讨、获得解决问题的方案和创新报告。根据上述课程体系要求和分析，确定“机械制造技术基础综合课程”的教学内容为：体念传统制造工艺方法，掌握先进制造工艺装备操作，讲授与讨论制造工艺基本知识，进行典型零件工艺分析与制作实践，项目设计与工艺设计研讨，项目实施与制作、运行考核、报告与答辩。主要针对机械类专业原来金工实习和机械制造技术基础两门课合计学时为200，经过整合实际学时为176，其中实践内容所占比例不能与理论教学完全分开，只能根据教学需要，有时可能要进行分析、讨论，有时需要实验、制作。按照课程章节内容同时安排认识实践、讲课、动手操作、工艺分析讲课、项目任务实施与答辩。其中铸造工艺理实结合课程教学内容设计如表1所示。
三、铸造工艺章节案例实施方案
1.教学目标。根据机械类专业对毕业生能力要求，本章节可以贡献给专业论证中毕业生能力指标中的第3、6、7，具有初步铸件结构设计能力、铸造工艺设计能力；掌握砂型铸造的操作技能；了解其他铸造方法特点及应用、铸造合金的特点及应用，能够用3D打印技术实现工艺设计，并实施工艺过程。
2.实施步骤与教学方法。①铸造工艺认识实践。以班为单位到铸造实训室，优先由实习指导教师演示砂型铸造过程，然后学生亲自动手铸造十二生肖工艺品。学生参观实训室，记录相关设备、工模具。由教师组织看录像片，了解其他特种铸造工艺过程。②铸造工艺基础知识讲座。由教师讲授金属及合金的流动性、收缩性、偏析与吸气，铸造性能与力学性能间的关系，讨论铸造合金的选择。认识零件图与铸造工艺图，分析铸造工艺参数与铸造工艺图设计。③砂型铸造工艺实践。由实习指导老师安排学生铸造两通铸件，从零件图分析、铸造工?图设计、到选择模样、芯盒、造型、制芯、合箱、浇注、清理和质量分析[8]。其他造型方法（整模、活块、三箱）的演示性示范讲解。④铸件结构设计原理讲座。由教师讲授砂型铸造的铸件结构设计，包括外形、内腔、壁厚、壁间连接的设计原则、减小铸造应力的设计；其他特种铸造方法的铸件结构设计。⑤铸造工艺综合设计与制作项目。教师下达项目任务书（如图1所示），组织学生分析典型铸件的结构设计与铸造工艺间的关系。结构设计与铸造工艺的多样性，分组设计不同铸件结构和工艺方案。
四、教学效果分析
2016年3―7月，在材控1404-06，工程1401-02班中进行改革试点，学生经过有关铸造工艺知识的学习和操作实践，初步学会采用铸件的结构工艺性设计原理和铸造工艺设计方法完成槽轮铸件的结构工艺性设计，铸造工艺设计；并用FDM3D打印制作模样和芯盒，然后用砂型铸造工艺实现了铸造工艺设计。取得了良好的教学效果。
1.学生结构设计和工艺设计结果。通过结构设计获得如下两个结构的铸件，由于结构设计中，中心轮毂高于轮缘，为了实现大批量机器造型，应采用分模两箱造型，芯盒也采用两半分开式芯盒。
2.FDM3D打印制作的模?雍托竞小Mü?工艺设计，将三维图转换为3D打印文件，控制3D打印机打印获得了模样和芯盒。见图2中所示。
3.砂型铸造的槽轮铸件。用模样和芯盒砂型造型后获得的铸型以及浇注的铸件见图2。学生通过实践―理论学习―实践―设计―再实践，获得了本质上的飞跃。从过去金工实习完了就只知道造型、学了机械制造技术基础课后也不知道如何指导实践，到现在可以理解相关知识，不仅能动手造型、还能利用课程相关理论设计工艺、用3D打印制作模样和芯盒、通过铸造实施分析设计方案的合理性。
中图分类号：TG27 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0022-01
引言
铝加工业的发展使铝材的应用更加广泛，尤其是在目前的航空航天工业、轨道交通业、乘用车辆制造业、军工材料及民用产品的开发行业中，铝材应用的市场被开拓发展成为了十分广阔的大市场，因此就对铝材的质量也提出了更高更严的要求。而铝材的熔铸是铝材生产的第一道工序，其目的主要是是为铝材轧制、锻造、挤压生产提供优质锭坯。锭坯的冶金质量的高低，是在后续的工序中再难以进行更改的。因此，控制好锭坯的生产与质量是发挥铝材的潜力的重要前提。要以先进的工艺技术和最低的成本获得高性能、高质量的铝合金铸锭使之满足后续工序及最终成品的需要是现代化铝材应用所追求的。
一、变形铝合金熔铸
铝熔铸是利用电解铝液、返回废料、中间合金为主要入炉原料，经熔化、保温、精炼、铸造成锭，铸锭经锯切、铣面处理成压延车间需要的合格扁锭，或者铸轧/连铸连轧成板带坯。其主要的工艺过程为熔炼、熔体处理、铸造。铝熔铸的这三个主要工序过程是紧密衔接、相互制约、密切配合才能完成熔铸过程。在此过程中，如何发挥设备寿命期内的能力，提高生产力，节能降耗，降低生产成本越来越受到铝加工行业的关注。
二、变形铝合金熔炼
熔炼过程为了使熔体内部成分、温度均匀，需要采用适当的搅拌技术，建议采用电磁搅拌。电磁搅拌的主要优点是：减少炉内各部位熔体的温度差；熔体成分均匀；由于提高了热的传输，能耗下降；炉渣下降。
铝熔体处理一般指对熔体进行合金化、净化与细化。合金化的目的是为了提高强度，此外，还应该考虑改善加工性、抗蚀性、耐磨性、硬度、液态金属的流动性、表面性能以及其他特殊性能等。净化处理或精炼是采取措施使铝熔体中不希望存在的气体与固体物质降到所允许的范围以内，以确保材料的性能符合标准或某些特殊要求。铝熔体的净化处理主要是将氢及氧化铝降到所要求的水平或更低一些。为了获得铸锭均匀细小的最佳晶粒组织，主要途径有控制凝固时的温度制度，细化处理。
三、变形铝合金铸造
铝合金铸造是将经检验合格的铝熔体浇注到带有水冷却设施的结晶器中，使熔体在重力场或外力场的作用下充型、冷却、凝固成铝锭坯的工艺过程。变形铝合金铸造主要有半连续铸造、铸轧、连铸连轧三种铸造工艺。半连续铸造属于静模铸造，铸轧和连铸连轧属于动模铸造。对于变形铝合金铸造来说，作者认为动模铸造是发展的方向，它可以实现液体金属一次加工成材，达到节能、降耗、提高生产效率的目的。动模铸造可分为四类：其一是辊间铸造，液体金属从供流嘴流到一对相向转动的轧辊之间冷凝成形并被压延成板材，典型的辊间铸造是连续铸轧技术；其二是轮间铸造，用带定型槽沟的环形轮和钢带组成结晶器，金属液进入结晶腔内，随铸轮同步运行，在铸轮与钢带分离处，熔体凝结成坯并以与铸轮周边相同的线速度拉出锭坯；其三是带间铸造，结晶器由两条相互平行的履带式类型的钢板模或钢带组成；其四是无接触铸造，气化层铸造以及电磁铸造属此类的铸造方式。对于变形铝合金板带的成型，选用铸轧和连铸连轧的优势明显。
（一）半连续铸造坯锭
目前应用最多的是直接水冷立式半连续铸造机，它可以生产各种铝合金牌号和规格的扁锭以及实心和空心圆铸锭。铸造过程中铝液重量基本压在引锭座上，对结晶器壁的侧压力较小、凝壳与结晶器壁之间的摩擦阻力较小，且比较均匀。牵引力稳定可保持铸造速度稳定，铸锭的冷却均匀且容易控制。其中尤以液压铸造机的应用最为普遍，特别是内导式铸造机的优点更为明显。
（二）铸轧
铝熔体从净化处理装置流出后，进入可以控制液面高度的前箱内。通过前箱底侧的横浇道流入由保温材料制成的供料嘴中，液体金属靠静压力由供料嘴直接进入一对相反方向旋转的铸轧辊中间。铸轧辊使液体金属快速结晶。随着铸轧辊的转动，铝熔体的热量不断通过凝固壳被铸轧辊带走，结晶前沿温度持续下降，结晶面不断向熔体内部推进，当上下两个结晶层增厚并相遇时，即完成铸造过程而进入轧制区，经轧制变形成为铸轧带坯。铝带坯连续铸轧技术代替了通常铸锭热轧工艺生产带坯所需的铸造、锯切、铣面、加热、热轧等全部工序。
（三）连铸连轧
连铸连轧工艺是一种工艺设备紧凑，在连续铸造机后面紧接着配置热连轧轧机组的紧凑生产线，是从液体到板带材一次性完成的连续生产线。显然，连铸连轧不同于连续铸轧，后者是在旋转的铸轧辊中，铝熔体同时完成凝固及轧制变形两个过程。但是两种方法的共同点均是将熔炼、铸造、轧制集中在一条生产线，从而实现从铝液到铝板带坯连续性生产，比常规的间断式生产流程少了多道工序。
在连铸连轧工艺中，铝熔体通过铸造前箱及铸嘴进入运动的双钢带水冷模腔。前箱安放在铸机的进口处，进入前箱铝液的流量大小由流槽上的浮漂式控制器来控制，控制信号大小由铸造速度传感器反馈。铸嘴上开有小孔，在小孔中通入低压惰性气体等，均匀地分布在钢带和铝液之间，起到铝液和钢带间的热传递，使进入钢带口的铝液凝固均匀，不会使钢带间产生急速的热胀冷缩，引起钢带变形，影响铝板带表面的平整度。在钢带的下部安装有钕-铁-硼强磁体支撑辊，产生的强磁力对钢带有极强的吸引力，使钢带限制在铸机规定的范围内运动，铸造出来的铸坯截面是矩形的。
结语
综上所述，在变形铝合金板带材生产的工艺选择上，连铸连轧具有相当明显的优势，对于铝熔铸的工艺配置应该是针对企业对产品定位方面的考虑，单就产能及基本投资而言，从产品产能的灵活性以及生产产品的多样性考虑，首选的应该是普通热轧工艺流程。但是对于刚刚起步或初涉猎铝加工的企业来说，选择成熟的铸轧工艺也不失为一种少投入、快见效、迅速回收成本、产能虽小不会被套牢的工艺。
参考文献
[1] 刁莉萍，梁岩.铝合金熔铸配料工序的工作原则和依据[J].轻合金加工技术，2006，03：11-14.
[2] 吴树文.提高铝合金熔铸质量的技术措施[J].青海科技，2008，03：83-85.
中图分类号：U415.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0046-01
对铸造机械设备的经济寿命和维修次数的确定内容进行研究，是保证使用铸造设备企业生产经营建设稳定的重要内容。文章主要探讨了铸造机械设备维修次数的具体方法以及经济寿命的成本函数算法，旨在为铸造设备的使用单位提供一些的理论依据。此外，还提出了对于控制设备经济寿命和维修次数的技术要进行记录并形成档案，并在此过程中重视设备使用问题的信息反馈，这是保证相关技术算法应用有效性的关键工作内容。
一、 控制铸造机械设备使用寿命重要性
要想实现铸造机械设备应用企业的现代化经营，就必须对设备的经济寿命以及维修次数的确定进行合理控制。企业在生产过程中，由于更新铸造机械设备的成本过大，一般情况下都会采用局部补偿的方式即维修，来延长其物理寿命。铸造机械设备在使用的后期阶段，会出现生产效率下降的问题，这就意味着设备的性能使用情况很难保证产品的质量。而维修次数的确定又是与铸造机械设备发生的故障频率成正比的，具体来说，就是根据故障发生的时间频率来制定维修工作的时间表。其间所产生的经济费用多少即为机械设备的寿命，也被称为经济寿命。现阶段，相关研究人员大都以经济的角度来控制铸造机械设备的使用寿命，对于机械设备具体应用的可靠性并没有进行过多的考虑。文章针对这一行业现状，提出了建立产品最小成本优化的具体方法。
二、铸造机械设备维修次数的确定方法
铸造机械设备的经济寿命是利用基本假设的推算方法来对其进行控制。其中Ai为第i次维修后的设备服役时间回退因子，Bi为i-1次维修与i次维修之间的理论服役时间。当铸造机械设备使用Bi时间时，其设备的可靠度要小于铸造机械设备最基本的可靠度要求。因而，要对第i次的维修时间进行考虑。与此同时，还要根据Ai计算出设备维修可以延长的产品成本以及物理寿命[1]。这样一来，就可以按照计算出的结果确定维修与否。具体的衡量过程为：当企业生产出的产品成本要小于产品的经济收益时，则进行维修；当企业生产出的产品成本要大于产品的经济收益时，则不维修基本假设的方法内容还包括：当铸造机械设备的运行可靠度小于其所限定的可靠度时，要立即进行维修。对于铸造机械设备的维修时间与使用时间相比较小时，则可以忽略不计。此外，对维修次数进行确定的过程中，不需要考虑资金时间的使用价值问题。
三、铸造机械设备经济寿命成本函数的算法分析
以某铸造机械设备具体运行过程为例，说明其经济寿命成本函数的具体算法。假设这一设备运行的时间为[0，N]，其维修的次数为n。在此其间，机械设备的资金使用主要包括：设备购置费、过程使用费以及设备维修费三部分。
其中铸造机械设备的购置费用设为F，机械使用年限越长，生产的产品数量越多，单位产品分摊的购置成本F是产量的单调减函数。由此可以看出，铸造机械设备的使用年限越长生产的产品就越多。然而，随着设备使用年限的增加，也会必然加速机械设备的耗损，这是导致机械设备的维修费用迅速增长的主因。而对于企业产品费用来说则出现了最低的使用年限，即为经济寿命。假设F1为设备正常使用过程的费用，那么在[0，N]区间内其费用的表达式为F1N。将铸造机械设备的每次维修所产生的费用设为F2，那么其在[0，N]区间内的费用表达式为F2N[2]。
四、铸造机械设备的应用档案管理
控制铸造机械设备使用的全过程离不开信息数据的积累和分析。铸造机械设备从刚开始的投入使用到最后的设备报废，始终要把维修次数、经济寿命纳入到设备的单机档案中。这一档案也被称为机械设备的病历卡，具体来说，其是根据设备使用技术的经济寿命和维修过程，来建立起机械设备的运转和维修信息的数据库的。数据库中应详细记录铸造设备的维修检验过程、材料消耗情况、不解体检测、固定资产原净值、生产产品的成本以及材料的供应情况等。除此之外，还要将数据库中的信息数据及时的反馈给设备相关的管理部门。这是提高铸造机械设备使用技术和管理水平的重要内容，还能在一定程度上增加使用铸造机械设备企业的经济效益。
维修次数的确定是延长铸造机械设备经济寿命的核心内容，应安排专职的技术算法应用人员，这样一来，专业的技术人员就可以根据自身较为丰富的实际操作经验和故障的判断能力，对铸造机械设备的实际使用过程进行针对性控制。此外，技术算法的具体操作人员，还要掌握现代化铸造机械设备的工作原理和使用方法。例如，要进行造型主机的性能检测工作， 除了要具备设备构造原理及故障判断的理论基础和实际经验外， 还要懂得铸造仪器、型砂制备、浇注试样试验的原理及数据的评价和分析方法。就目前来说，通过行业相关人员的不懈努力，成功的培养出了一批具备高素质、高技术的专业人才[3]。
结束语
新中国成立以来，铸造机械设备的利用率随着机械工业领域的快速发展得到了大幅度提升。然而，铸造机械设备的使用技术并没有跟上机械工业的发展速度，这就使得部分企业仍然采用老旧的机械设备使用技术。针对这种情况，文章提出了增加铸造机械设备的经济寿命以及准确确定维修次数的计算方法。此外，由于我国在铸造机械设备使用技术的研究方面起步较晚。所以，相关建设人员要对先进的科学技术和有效的确定方法进行积累，这一过程是加快控制铸造机械设备使用技术重要内容。同时，也是推广技术应用强有力的证据。
参考文献
中图分类号：TG2 文献标识码：A
引言
最近几年，我国的铸造业取得了一定的发展，但不可忽视的是，我国铸造业的整体经济效益不佳，无论是人均产量、人均产值，还是铸件质量、能源消耗，都与发达国家有一定的差距。因此，我们要了解其存在的问题，坚持绿色铸造技术发展战略，进而推动铸造业的健康发展。
1、绿色铸造概念
铸造业是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础，是装备制造业的重要组成部分，是一个关系国计民生的重要行业。而不可回避的是，在为人们奠定了现代工业基础的同时，也给人们带来了可怕的高污染与高能耗。
所谓“绿色铸造”，就是以循环经济3R即减量化（Reduce）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）为行业准则，使铸造产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个周期中，实现对环境的负面影响最小，资源效率最高。
铸造技术的发展必然要为社会进步和经济发展的大局所左右，“绿色铸造”的概念体现了高速发展着的文明进程的人性化特征和经济可持续发展的总体要求。“绿色铸造”是社会可持续发展战略在制造业中的一个体现，是一种可持续发展的企业组织、管理和运行的新模式。和传统铸造生产模式相比，“绿色铸造”模式对企业信息化运作水平提出了相当高的要求，必须在新的铸造技术支撑下，从市场竞争中走出并实现绿色铸造，“绿色铸造”模式下铸件生产面临的关键是即时采用先进适用的铸造新技术，实现铸件“绿色生命周期”的全过程。
2、铸造业的发展现状
近年来，随着经济的发展，铸造行业逐渐成为我国工业重要组成部分，并且渗透到国民建设的各个行业和部门。虽然我国是铸造大国，但是距离铸造强国还有很长的路要走，与发达国家的铸造业相比，我们还比较落后，在一定程度上影响和制约着我国经济的发展。
2.1、没有形成产业集群，集群优势不明显
我国多数地区尚未形成铸造产业集群，只停留在铸造企业聚集、“扎堆”的低水平状态，尚不具备产业集群的集聚效应。我国铸造厂点多，大多数企业规模都较小，甚至部分企业还停留在小作坊式的生产方式；集聚区内企业间信用机制不健全，缺少正面交流与合作，缺少产品品牌和知识产权意识；市场监管不到位及市场制度不健全；同行业之间产与销连接不紧，产业链不完整，缺少对周围资源的有效整合；企业之间互补性不强，没有形成产业集聚优势；集聚区内各企业从业人员素质差，这都造成了铸造业难以形成产业集群、集群优势不明显的现象。
2.2、环保问题
铸造行业生产具有工序繁多、过程复杂的特点，其产生的尘、渣、废气、废水、噪声等能够对环境造成极大的污染。而我国的铸造企业一般规模较小、较分散且分布于大多数城市区域，生产产生的废物对自然生态环境构成了严重的威胁。主要表现在如下几个方面：第一，大多数铸造企业环境保护意识淡薄，相关法制不健全，执法不严；第二，能耗和原材料消耗高；第三，我国铸造行业的能耗占机械工业总耗能的25%~30%，能源平均利用率为17%，能耗约为铸造发达国家的2倍；第四，环境污染严重、作业环境恶劣；第五，行业结构不均衡，配套设备落后。
2.3、缺乏自主创新能力
与工业发达的国家相比，在科技总体水平方面，我国的铸造业与其存在着很大的差距，主要表现在：一些关键技术不能自给，自主创新能力比较弱差，缺乏相应的核心竞争力。在科学研究方面，我国铸造业的实力还不太强，缺乏相应的激励机制，并且缺乏从事铸造技术工作的优秀人才。同时，在铸造科研投入力度方面严重不足，以及凸显的铸造业的体制、机制方面的各种弊端，这些因素在一定程度上为我国铸造业走自主创新道路设置了障碍。
3、关于铸造技术的发展
3.1、数字化3D无模具造型和制芯技术
数字化3D无模具砂型造型和制芯技术是本世纪初发展起来的新型应用技术，它在2002年完成了产品进入市场。它也称为快速打印成型技术，是利用喷墨打印机原理，CAX技术、自动控制技术、新材料技术基础上，直接借助数据模型，无需模具完成直接造型，快速制造铸造用砂型和砂芯的一门多学科综合技术。
3D数字化快速打印成型技术一改传统加工“去除”成型加工工艺，而采用“堆积”成型加工工艺，在铸造领域具有划时代的意义。目前主要应用在航空航天，海军、汽车，泵类，液压件，阀类铸件等制造行业。值得注意的是该设备在进入市场前8年共生产了40台，但2011年一年就销售了15台，而且是适合生产型大规格的产品。为复杂型腔铸件的开发和小批量生产找到了一条快速、经济的捷径。在许多情况下，这是唯一能生产高度复杂砂芯和砂型的装备。数字化砂型、砂芯快速成型中心旨在完成高难度，复杂砂芯的制造；进行铝、镁、高温合金铸造工艺的研究和开发；开展组芯铸造工艺的研究；用于新产品开发，试样件生产和小批量生产。
3.2、组芯工艺正从铸铝走向蠕铁
组芯工艺（Cosworth），即用组芯技术生产铸件，组芯由单个砂芯组合而成。组芯在80年代起源英国，主要生产跑车的V6发动机，之后被欧美各大汽车公司应用，目前是生产铝发动机缸体的主要工艺之一。组芯技术与湿型砂工艺相比的优势在于尺寸精度高、大量减少了砂的循环、采用气体硬化单一芯砂系统（添加有机树脂的芯砂可有效地再生回收，回收率达95％以上）。因此，铸铁发动机也出现了向组芯工艺发展的趋势。
4、如何做好铸造行业绿色铸造技术发展战略
4.1、加快实施行业准入，利用市场促使机制进行行业结构调整优化
通过实施行业准入，加强政策引导，加快淘汰落后产能步伐，解决行业、量大、、臃肿、的问题；通过积极开展、百千万、工程，解决产业集中度低的问题；通过全力推进产业集群建设，解决产业布局优化的问题。
4.2、坚持传统的铸造产业与推进两化融合、现代制造服务业相融合的发展思路，运用先进实用技术改造提升传统产业
我国铸造业作为传统产业，近些年发展很快，但大而不强、企业平均规模小、技术工艺落后等还是基本现状。铸造企业不断运用新的管理概念、经营理念、信息化技术，尤其是采用智能高新技术来改造和提升传统铸造产业。中铸协将在近两年抓示范工程基础上搭建更大的平台，引导创新要素和资源向优势企业集聚，以充分发挥铸造行业企业研发中心优势福射作用，坚持、开发市场、抢占高端，实施差异化竞争，拥有议价主导权、的发展导向。引导企业加强管理创新、产品创新、品牌创新、产业组织创新、商业模式创新。
4.3、以应用促创新，以创新促发展，加快科技成果转化
要落实创新驱动战略，加快推进企业自主创新能力建设，加快建立以企业为主体、科技为支撑、市场为导向、产学研用相结合的铸造产业创新战略联盟体系，促进科技和经济紧密结合，加快科技成果转化应用，以应用促创新，以创新促发展。
4.4、积极化解产能过剩矛盾
“产能过剩”是目前影响我国工业经济发展潜在的危机。我国现在约有三万家铸造企业，铸造行业产能过剩则更多表现为落后的、低水平的无序竞争、盲目扩张和重复建设，造成大量资源浪费。要按照工信部关于尊重规律、分业实施、多管齐下、标本兼治的总要求，结合实施行业准入，找准产能过剩的症结和化解途径。通过跟踪内需，消化一批产能、通过跨国经营，转移一批产能、通过优化产业组织，整合一批产能、通过严格环保，淘汰一批落后产能，加快推进产能过剩企业兼并重组。
4.5、加大能源与环保法的执法力度，实行严格的监控，加大惩治力度
由于我国铸造行业多为中小企业，劳动条件恶劣，环保意识薄弱，多以牺牲现有的资源和环境条件来获取短期的利益，对环境造成严重的威胁。因此，在能耗、水耗、环境、安全、资源综合利用以及质量、技术、规模等方面，政府或行业协会应加大政策法规的限制力度，制定严格的标准，在一定程度上提高行业的准入门槛，将那些技术落后、污染严重的、规模较小的企业进行重组或淘汰。
结语
总而言之，我们要改变铸造业给我们带来的污染、耗能、粉尘、噪声等的不好的印象，使其朝绿色行业发展，掌握铸造行业绿色铸造技术发展战略的相关措施，稳定我国鋳造大国地位，使我国逐渐变为铸造强国。
主管单位：西安市科学技术协会
主办单位：中国铸造协会;西安铸造学会
出版周期：月刊
出版地址：陕西省西安市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1000-8365
国内刊号：61-1134/TG
邮发代号：52-64
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1979
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
复合添加Yb和Ca对Mg-6Zn合金组织的影响秦兵 于文斌 李坊平 李春梅 (886)
新型自剥落醇基浅色铸铁涂料的研究 刘旭麟 刘顺华 温斌 李延举 高路斯 郭勇 靳向阳 (891)
压铸
AE44镁合金油底壳压铸件本体组织与性能分析董泰山 龙思远 廖慧敏 刘勇 (895)
咖啡机顶盖压铸工艺参数优化朱汝城 李杨德 王成勇 刘全坤 (899)
计算机应用
基于CA方法的Ti-45Al合金定向凝固过程微观组织模拟程锦 许庆彦 张虎 郑立静 柳百成 (903)
不锈钢铸件机械粘砂判据研究马洪波 孙逊 曾卫东 李宝治 孙瑞敏 豆志河 (908)
电子束冷床熔炼TC4钛合金铸锭凝固过程有限元模拟雷文光 于兰兰 毛小南 罗雷 张英明 (912)
铸造设备
多个金属型自动开/合型装置的研制詹磊 杨尚平 伍小东 刘永胜 汪泽波 (917)
应用技术
基于正交设计的高硅活塞合金的优化变质处理李华基 陈俊桃 胡慧芳 (920)
水溶性型芯强度影响因素的研究张龙 李远才 许建华 陈琦 (924)
ZG30MnSi槽帮件表面夹渣物形成机理及防止黄晋 张友寿 夏露 李四年 宋娟 (929)
精炼对近共晶Al-Si活塞合金中镁含量的影响张屹林 李义 孙淑霞 (933)
HFC-125/N_2混合气体对熔态AZ91D镁合金的保护行为研究张心灵 游国强 龙思远 赵福全 徐荣峰 (936)
屏蔽涂料在铸钢工艺上的应用张证 陈敏 (940)
挤压温度对喷射成形Zn-Al-Mn-Cu-Mg合金组织与力学性能的影响刘敬福 李荣德 孙鑫志 白彦华 谢懿 (943)
HT300合成铸铁力学性能及断裂特征林浩 郭学锋 徐春杰 贺焱 杨文朋 杨小健 刘秋荣 (947)
无
《铸造企业清洁生产综合评价》等国家标准通过审查田世江 (932)
第69届世界铸造会议交通指南田世江 (935)
《铸造》杂志开辟《关注与争鸣》栏目的征文启事 (946)
第69届世界铸造会议技术报告日程安排田世江 (958)
专题综述
蜡镶工艺综述郭红云 (951)
经验交流
灰铸铁刀闸阀铸件变形问题的解决杨宝宏 顾学明 (956)
风电箱体铸件气孔缺陷的解决方法苏艳 张春艳 刘冬梅 薛海涛 金怀东 (959)
消除风电球铁件表面缺陷的涂料组合应用崔峰 刘玉林 (961)
薄壁壳体铸铝件低压铸造工艺设计焦高俊 (964)
标准化与质量
行业标准《艺术铸造铜雕塑件》、《艺术铸造响器》和《艺术铸造乐器》解读詹绍思 (966)
大型风电球墨铸铁轮毂的质量控制彭建中 刘玲霞 杨忠贤 (969)
中国铁路关键铸钢件生产质量控制徐贵宝 曹健峰 朱正锋 (973)
关注与争鸣
对短流程铸造的思考钱立 (977)
专访
中国艺术铸造须从传统文化汲取营养并大力创新——再访中国科学院自然科学史研究所研究员华觉明先生田世江 (980)
艺术铸造腾飞赖以科学与文化助推——再访中国传统工艺研究会会长、上海博物馆研究员谭德睿先生田世江 (984)
文化，艺术铸造之魂——再访山西宇达集团董事长兼总经理卫恩科田世江 葛晨光 (988)
铸造资讯
文献速报 (994)
专利摘要 (996)
标准工作动态 (998)
世界铸造会议及世界铸造组织简介田世江 (999)
第69届世界铸造会议暨2010中国铸造活动周论文题目便览 (1000
自由落体条件下Fe-23%Mo-27.5%Si三元包共晶合金的快速凝固范龙 鲁晓宇 代富平 (775)
微尺度下液态Zn-4Al合金停止流动机理研究任明星 李邦盛 傅恒志 (780)
纳米细化剂对K403高温合金组织的影响李爱兰 曹腊梅 李相辉 谷怀鹏 (783)
小偏离度对[001]取向单晶高温合金蠕变性能的影响张泽海 贾玉贤 (786)
专题综述
AZ91D镁合金半固态成形技术研究进展张新 张奎 李兴刚 李宏伟 张宝东 李永军 王长顺 (790)
复杂薄壁精密铝合金铸件铸造技术进展郑亚虹 王自东 (796)
熔模铸造
复杂薄壁件熔模铸造制模工艺的研究梁艳峰 董晟全 丁宏 李高宏 (800)
熔模铸造表面层制壳工艺的研究景宗梁 车顺强 (803)
无
中国铸造协会组团赴法、日对外交流通知 (807)
关于举办铸造自动化装备应用培训班的通知 (858)
做好铸造标准化工作 促进行业可持续发展 全国铸造标准化技术委员会成立25周年致辞娄延春 (I0001)
复合材料
原位合成ZrCp/Fe复合材料的组织与性能宋丹 张万宁 张洪兵 李德元 袁晓光 邱克强 (808)
计算机应用
铸造工艺数据库系统的研究及开发王智平 杨娇 朱昌盛 肖荣振 冯力 刘致远 (810)
锌锭模应力数值模拟及裂纹位置分析杨远平 严宏志 (814)
基于数值模拟的金属型铸造拉伸试棒残余应力分析张金山 邱彬 姬国强 王星 赵高瞻 (818)
铸造设备
液态金属冷却定向凝固设备的研制 刘金洪 刘林 黄太文 葛丙明 张军 傅恒志 于波 (822)
带有双下料管的随流孕育装置段华荣 雷萍 尹德秀 王治军 刘文化 (826)
砂温调节器水系统的创新设计张万壮 (830)
应用技术
富Ce稀土对Al-Si7-Mg0.8合金消失模凝固组织性能影响成平 樊自田 赵忠 蒋文明 (833)
硼变质处理对Zn-50%Al合金铸态组织和力学性能的影响程巨强 刘志学 (838)
孕育剂加入量对灰铸铁试棒抗拉强度的影响李训华 孔英杰 路路 白广跃 (841)
铸造工艺对Mg-Nd-Gd-Zn-Zr合金组织和性能的影响徐永东 胡绳荪 朱秀荣 赵国田 宋运坤 (844)
生产球铁磨球铁型覆砂层厚度的研究夏兴川 刘金海 李日 (847)
经验交流
风力发电机前盖的铸造工艺改进苏艳 孟君 范江 杨均斗 崔红艳 王玉杰 (851)
Φ5m石灰窑齿圈块断裂的原因及防止措施张保吉 赵玉香 (854)
汽轮机外缸上盖凝固模拟分析和铸造工艺优化郭建明 俞卫松 周黎明 (856)
专访
大业唯诚——访西峡县内燃机进排气管有限公司董事长程武超等感悟录田世江 葛晨光 (859)
铸造资讯
文献速报 (867)
专利摘要 (869)
铸造学会奖——第十二届（2009年度）“福士科”杯中国机械工程学会铸造专业优秀论文评选结果公告 (871)
第八届全国铸铁及熔炼学术会议暨先进球化处理方法研讨会成功举办张忠仇 (874)
世界铸造会议（WFC）回顾（七）
半固态条件下丁二腈-水合金的稳态流变行为张松泉 林鑫 黄卫东 (651)
圆弧铸件的线收缩行为及线收缩率的正确选择周祚超 王艳霞 薛云 商继章 (655)
Ca、Sr对AS21镁合金显微组织的影响王岩 戚文军 郑飞燕 翁康荣 赵红亮 (658)
二氧化硅微粉对中频炉碱性炉衬性能的影响贾江议 杨雪瑞 王爱琴 (662)
复合材料
热处理对Mg2Si/Al-Si复合材料组织及性能的影响刘政 陈明 石凯 (665)
往复挤压对Al2O3f/AZ91D复合材料组织与高温蠕变性能的影响王武孝 董志乔 陆鼐 (670)
计算机应用
基于变网格技术的枝晶组织数值模拟研究陈敏 戚晓芳 (674)
铸造成本核算电算化在我厂的应用许晓燕 (679)
EDM电极快速精铸有限元模拟研究张芳 (685)
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苏州市兴业铸造材料有限公司博士后科研工作站招收博士后简章 (678)
第69届世界铸造会议暨2010中国铸造活动周预通知 (724)
推进标准建设 打造压铸强国——记第三届中国铸造质量标准论坛：压铸件的生产与管理曲学良 (751)
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ABP感应系统亮相“Metal China2010” (770)
世界铸造会议（WFC）回顾（六）刘闯（翻译） 张春艳（校对） (771)
《铸造》杂志开辟《关注与争鸣》栏目的征文启事 (773)
中国铸造耐磨材料产业技术路线图项目专家研讨会召开 (774)
铸造论坛
出口日本铸铁件的质量要求邹荣剑 (689)
检测技术
电渣炉电极位置检测与控制李万青 闻绍巍 刘静岩 何永亮 袁野 (693)
应用技术
大型厚壁螺母的离心铸造工艺研究杨为勤 (695)
A357铸造铝合金疲劳特性及温度影响陈振中 解传浩 朱成香 (700)
浇注温度对ZA27合金枝晶形貌的影响李向威 陈体军 郝远 张大华 刘二勇 王瑞权 (704)
稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响刘小梅 刘岚 刘政 (708)
溶剂对三乙胺冷芯盒树脂性能的影响伊宁 黄仁和 高红梅 李秀波 (712)
热处理对ZA52-xNd镁合金组织及性能的影响曹喜娟 耿莹晶 陈晋生 (717)
合成铸铁的研究及应用王顺安 邹荣剑 (721)
铈对灰铸铁组织和性能的影响刘齐 卢云杰 宋刚 (725)
经验交流
镁合金铸件焊补实践商继章 李海宏 宋丙红 王广海 (729)
16m^3渣罐的工艺设计与生产贾泽春 (732)
高温铁液长时间存放对灰铁铸件组织的影响张百堂 杨忠耀 (735)
大型炼钢用10m^3渣罐的铸造工艺陈红卫 (738)
图书编写
浅谈铸造类图书的编写邝鸥 (740)
关注与争鸣
对冲天炉的再认识李传栻 (743)
专访
穿合适鞋 走自己路——访沈阳机床银丰铸造有限公司大件铸型车间工人、高级技师孙龙师傅启示录田世江 孙润超（图） (746)
原位纳米TiCp增强6AZ91复合材料的制备和力学性能高平 邸建辉 张建华 狄石磊 张文波 李进军 杨春霞 (541)
功率超声对A356合金除气效果的影响石婷 张忠涛 张宇博 卢一平 李廷举 (546)
聚乙烯醇对二次微波硬化水玻璃砂的抗吸湿性影响吴香清 樊自田 于涛 (549)
稀土镁合金抗氧化的机理苏桂花 曹占义 (553)
过共晶Al—Si合金的电磁搅拌工艺研究李润霞 陈玉金 许传恒 袁晓光 李荣德 (558)
熔铸工艺对K465合金组织性能的影响彭志江 贾淑芹 于颖 邹建波 (563)
消失模铸造
Y和Gd对消失模铸造AZ91D镁合金组织和性能的影响罗强 赵忠 蔡启舟 樊自田 何剑 (568)
物理变质处理对消失模铸造AZ91合金组织及力学性能的影响田学锋 樊自田 黄乃瑜 (573)
V法铸造与消失模铸造的比较及复合铸造实践叶升平 郝礼 周德刚 (578)
蠕墨铸铁气缸盖的消失模铸造工艺兰银在 靳永标 陈泽忠 (581)
货车转向架的承载鞍铸钢件消失模工艺王新节 (584)
采用消失模铸造工艺生产高质量碳钢铸件罗刚 李贺军 (588)
浅析球墨铸铁件缺陷产生原因及防止措施蔺亚琳 李志翔 曹菊艳 (591)
铸造资讯
“圣泉与铸造企业同行——铸造新技术、新材料全国巡回推广会”启动仪式在京举行 (593)
第四届“圣泉杯”全国铸造工人技术操作能手在京颁奖 (593)
钢铁耐磨材料产业技术创新战略联盟成立 (610)
第九届中国铸造协会年会成功召开 (638)
文献速报 (642)
专利摘要 (644)
世界铸造会议（WFC）回顾（五）刘闯（翻译／编辑） 张春艳（校对） (646)
自主原创技术的突破是振兴装备制造产业的必由之路——万丰科技第二代智能化工业机器人作业单元亮相铸造展徐斐达 (648)
江苏省铸造协会在南京成立 (649)
首届全国现代铸造装备与技术交流大会邀请函 (649)
《铸造》杂志开辟《关注与争鸣》栏目的征文启事 (650)
计算机应用
电渣熔铸过程中铸锭微观晶粒生长模拟研究饶磊 李小龙 耿茂鹏 张莹 (594)
凝固模拟技术在汽车传动器壳体铝合金铸件工艺优化中的应用赵峰 焦海峰 邢鹏 (597)
检测技术
偶氮氯膦mA光度法测定镁合金中的钕朱智 金小成 薛孝民 韩菲 车鋈恒 (600)
应用技木
含稀土铒元素Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织及力学性能的研究韩逸 邓桢桢 李炼 乐永康 张新明 (603)
玻璃组分对Fe—Ga合金熔体净化效果的影响高翔 周建坤 李建国 (607)
热处理过程中铌对高铬钢组织性能的影响张宇光 赵爱民 赵征志 王艾青 唐狄 (611)
锶对AZ91镁合金铸态组织和力学性能的影响冒国兵 刘琪 (614)
Al—Ti—C中间合金对ZM-5镁合金显微组织及力学性能的影响殷黎丽 刘闯 王涛 翟虎 张亚龙 马志毅 李王胜 (618)
国外铸造
固溶强化铁素体球墨铸铁Larker Richard (622)
经验交流
铸态QT550—5球墨铸铁熔炼过程控制李俊刚 吕迎 邵喜俊 刘承尧 孙文双 (628)
专访
他，心美手巧，创新热情高——访一汽铸造有限公司技术中心工人、高级专家李兆宏师傅田世江 葛晨光 李兆宏（图） (632)
Al-Si活塞合金中氟化除钙的研究武玉英 刘相法 丁同明 姜炳刚 (435)
机械振动制备ZL101铝合金半固态浆料的工艺优化赵君文 吴树森 (438)
热处理对无钼镍低合金耐磨铸钢组织和性能的影响侯建强 符寒光 蒋志强 雷永平 尹恩生 田玉铁 (441)
Pb-30％BI包晶合金定向凝固的两相微观组织研究胡小武 李双明 高斯峰 刘林 傅恒志 (445)
专题综述
镁合金熔模铸造阻燃技术研究现状占亮 冯志军 闫卫平 刘丹 (450)
压铸
自孕育法流变压铸AZ91D镁合金微观组织特征曲俊峰 李元东 邢博 张鹏 (454)
钙对固溶态高铝挤压变形镁合金组织和性能的影响张金龙 王智民 (459)
时效处理对压铸Al—Si—Cu合金力学性能的影响李凯 陈名海 张锐 李清文 (463)
铝合金压铸用乳液涂料主要性能指标及检测方法祝辉 李远才 (466)
基于PQ^2图理论验证模具设计和优化压铸工艺张玉玺 (470)
铸造资讯
圣泉集团喜获第十一届中国优秀专利奖 (462)
中国耐磨材料铸造技术与生产管理培训研讨会通知 (469)
吃透标准 铸造精品 “第二届中国铸造质量标准论坛——铸钢件的生产与管理”侧记田世江 无 (526)
铸造撷英求贤 永冠功高德馨——首届＂永冠杯＂中国大学生铸造工艺设计大赛评选会议纪实田世江 曹阳（图） (529)
文献速报 (532)
专利摘要 (534)
世界铸造会议（WFC）回顾（四）刘闯（翻译／编辑） 张春艳（校对） (536)
“第八届全国铸铁及熔炼学术会议暨先进球化处理方法研讨会”邀请函 (538)
现代铸铁编辑部举办创刊三十年招待酒会答谢中国铸铁业各界人士 (539)
《铸造》杂志开辟《关注与争鸣》栏目的征文启事 (539)
“首届中国铸铁产业沙龙”在古城扬州举办 (540)
复合材料
固溶处理对TiCp／AZ91复合材料微观组织的影响王彬 巩水利 谭永生 滕新营 (475)
计算机应用
基于投影-水平集方法充型过程气-液两相流数值模拟张明远 陈立亮 庞盛永 殷亚军 陈涛 (478)
铸造CAD／CAE智能冒口工艺优化设计廖敦明 陈立亮 周建新 魏鹏程 龚雪丹 (482)
7050铝合金圆锭软接触电磁铸造过程数值模拟郭世杰 薛冠霞 徐义 王家淳 (487)
基于ADI分数步长法的铸件温度场数值模拟王忠 赵宇宏 牛晓峰 侯华 任巨良 (491)
应用技术
合金元素对耐热球墨铸铁耐磨性能的影响于思荣 高乾 朱先勇 刘耀辉 (495)
碳钢铸件化学成分和力学性能的统计回归分析杨玉民 周校民 秦怀 任尊洪 周兴宇 (499)
微量硼对Cu-15Ni合金显微组织与力学性能的影响董旭刚 金青林 林波 赵辉 高旭伟 蒋业华 (502)
覆膜砂制备工艺的研究梁铣 潘艳平 刘春玲 董文生 (506)
混合稀土对灰铸铁组织及性能的影响卢云杰 刘齐 郭海周 (510)
常用保温冒口的试验与性能分析丑幸荣 雷萍 (513)
解决油缸渗漏缺陷的铸造工艺方案李宏兴 焦玉胜 (516)
无
1引言：
精密铸造是用可溶（熔）性一次模型使铸件成型的 方法 。精密铸造的最大优点是表面光洁，尺寸精确，而缺点是工艺过程复杂，生产周期长， 影响 铸件质量的因素多，生产中对材料和工艺要求很严[1]。在生产过程中，模具设计和制造占很长的周期。一个复杂薄壁件模具的设计和制造可能需一年或更长的时间。随着世界 工业 的进步和人们生活水平的提高，产品的研发周期越来越短，设计要求响应时间短。特别是结构设计需做些修改时，前期的模具制造费用和制造工期都白白地浪费了。因而模具设计和制造成为新产品开发的瓶颈。计算机辅助工程的 发展 ，使得传统产业与新技术的融合成为可能。三维cad可以把设计从画图板中解放出来，大大简化了设计者的设计过程，减少出错的几率。并且随着快速成型（rp）技术，特别是激光选区烧结工艺（sls）的发展[2,3,4]，三维模型可以通过rp设备，快速转变成精密铸造所需的原型，打破了模具设计的瓶颈。另外在传统铸造中，开发一个新的铸件，工艺定型需通过多次试验，反复摸索，最后根据多种试验方案的浇铸结果，选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。采用凝固过程数值模拟，可以指导浇注工艺参数优化，预测缺陷数量及位置，有效地提高铸件成品率。ca精密铸造技术就是将计算机辅助工程应用到精密铸造过程中，并结合其他先进的铸造技术，以高质量、低成本、短周期来完成复杂产品的研发和试制。 目前 ，利用ca精铸技术，已完成多种航天、航空、兵器等关键部件的试制，取得满意的效果。
2材料与实验方法
ca精铸可应用于不锈钢、耐热钢、高温合金、铝合金等多种合金，ca精铸工艺流程见图1。三维模型可采用ideas、ugii、proe等三维设计软件进行设计，工艺结构和模型转换采用magicrp进行处理和修复，在afsmz320自动成型系统上进行原型制作，采用熔体浸润进行原型表面处理，凝固过程数值模拟采用procast和有限差分软件进行计算。
3ca精密铸造工艺的关键 问题 及相关技术讨论
近年来，与ca精铸技术相关的三维cad设计、反求工程、快速成型、浇注系统cad、铸造过程数值模拟(cps)以及特种铸造等单体技术取得了长足的进步，这些成就的取得为集成化的ca精铸技术的形成奠定了基础，促进了ca精铸技术的迅猛发展和应用。为了使各单体技术成功地用于ca精铸，必须消除彼此之间的界面，将这些技术有机地结合起来。从而在产品开发中做到真正意义上的先进设计＋先进材料＋先进制造。
3.1三维模型的生成与 电子 文档交换
如何得到部件精确的电子数据模型，是ca精铸至关重要的第一步。随着三维cad软件、逆向工程等技术的发展，这项工作变得简单而且迅捷。在此主要介绍利用ideas进行实体建模和数据转换的过程。ideas9集成了三维建模与逆向工程建模模块。通过mastermodeler模块可以得到复杂模型（见图2），既可以进行全几何约束的参数化设计，又可进行任意几何与工程约束的自由创新设计；曲面设计提供了包括变量扫掠、边界曲面等多种自由曲面的造型功能。逆向工程freeform可将数字化仪采集的点云信息进行处理，创建出曲线和曲面，进行设计，曲面生成后可直接生成rpm用文件，也可传回主建模模块进行处理（见图4）。实体文件生成后需转变成stl文件（见图3）以作为rp设备的输入。转换过程应注意选择成型设备名称，通常选用sla500，三角片输出精度在0.005~0.01之间。采用magicrp处理时应注意乘上25.4，得到实际设计尺寸。
3.2凝固过程的数值模拟
3.2.1凝固过程的数值模拟原理
铸造是一个液态金属充填型腔、并在其中凝固和冷却的过程，其中包含了许多对铸件质量产生 影响 的复杂现象。实际生产中往往靠经验评价一个工艺是否可行。对一个铸件而言，工艺定型需通过多次试验，反复摸索，最后根据多种试验方案的浇铸结果，选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。
铸造过程虽然很复杂，偶然因素很多，但仍遵循基本 科学 理论 ，如流体力学、传热学、金属凝固、固体力学等。这样，铸造过程可以抽象成求解液态金属流动、凝固及温度变化的 问题 ，就是要在给定的初始条件和边界条件下，求解付立叶热传导方程、弹塑性方程。 计算 机技术的 发展 ，使得求解物理过程的数值解成为可能。 应用 计算机数值模拟，可对极其复杂的铸造过程进行定量的描述。
通过数学物理 方法 抽象，铸造过程可表征成几类方程的耦合：
1热能守恒方程： 2连续性方程： 3动量方程： 常用的数值模拟方法主要是有限差分法、有限元法。有限元差分法数学模型简单，推导简单易于理解，占用内存较少。但计算精度一般，当铸件具有复杂边界形状时，误差较大，应力 分析 时需将差分网格转换成有限元网格进行计算。有限元法技术根据变分原理对单元进行计算，然后进行单元总体合成，模拟精度高，可解决形状复杂的铸件问题。无论采用什么数值方法，铸造过程的数值模拟软件应包括三个部分：前处理、中间计算和后处理。前处理主要为中间计算提供铸件、型壳的几何信息；铸件和型壳的各种物理参数和铸造工艺信息。中间计算主要根据铸造过程设计的物理场，为数值计算提供计算模型，并根据铸件质量或缺陷与物理场的关系预测铸件质量。后处理是指把计算所得结果直观地以图形方式表达出来。图5是铸造过程的数值模拟系统组成。
铸造过程流场、温度场 计算 的主要目的时就是对铸件中可能产生的缩孔缩松进行预测，优化工艺设计，控制铸件内部质量。
通过在计算机上进行铸造过程的模拟，可以得到各个阶段铸件温度场、流场、应力场的分布，预测缺陷的产生和位置。对多种工艺方案实施对比，选择最优工艺，能大幅提高产品质量，提高产品成品率。
3.2.2铸造过程数值模拟软件[5]
经过多年的 研究 和开发，世界上已有一大批商品化的铸造过程数值模拟软件，表明这项技术已经趋于成熟。这些软件大都可以对砂型铸造、金属型铸造、精密铸造和压力铸造等工艺进行温度场、应力场和流场的数值模拟，可预测铸件的缩孔、疏松、裂纹、变形等缺陷和铸件各部位的纤维组织、并且与cad实体模型有数据转换接口，可将实体文件用于有限元 分析 。
procast是 目前 应用 比较成功的铸造过程模拟软件。在研制和生产复杂、薄壁铸件和近净型铸件中尤能发挥其作用。是目前唯一能对铸造过程进行传热－流动－应力耦合分析的系统。该软件主要由模块组成：有限元网格剖分，传热分析及前后处理，流动分析，应力分析，热辐射分析，显微组织分析，电磁感应分析，反向求解等。
它能够模拟铸造过程中绝大多数 问题 和物理现象。在对技术充型过程的分析方面，能提供考虑气体、过滤、高压、旋转等对铸件充型的 影响 ，能构模拟出消失模铸造、低压铸造、离心铸造等几乎所有铸造工艺的充型过程，并对注塑、压蜡模和压制粉末材料等的充型过程进行模拟。procast能对热传导、对流和热辐射三类传热问题进行求解，尤其通过“灰体净辐射法”模型，使得它更擅长解决精铸尤其是单晶铸造问题。应力方面采用弹塑性和粘塑性模型，使其具有分析铸件应力、变形的能力。
对铸件进行分析时，简单的模型网格可以直接在procast生成。复杂模型可以由ideas等软件生成，划分网格后输出*.unv通用交换文件，该文件应带有节点和单元信息。meshcast模块读入网格文件后输出四面体单元用于前处理。precast对模型进行材料、界面传热、边界条件、浇注速度等参量进行定义，最后由procast模块完成计算。
应用ideas与procast，我们对某发动机部件进行了凝固过程模拟。该部件由于有一个方向尺寸较薄，浇注过程中极易发生裂纹与变形，通过模拟，对浇注系统结构进行了优化，减少应力集中，防止变形和开裂，取得明显的效果。
结论：
