加强CAE模拟在铸造生产中的应用
2014-04-16冯晓冉
在铸造生产中应用CAE模拟可以很大程度上改变传统铸造工艺方案的不确定性,是铸造工艺由“经验”走向“科学”的有效途径。
现代市场竞争日益激烈,只有不断提高产品质量,才能赢得用户,在市场中占据一席之地。对于铸造来说,科学合理的工艺设计是保证产品质量的关键,那么如何保证工艺设计是否科学合理呢,CAE模拟无疑是一个很好的工具。
我公司是生产渣浆泵、挖泥泵和脱硫泵的专业企业,上述泵类产品主要应用于矿山、电厂和河海疏浚部门,工作介质的特殊性要求产品质量很高。为了向用户又快又好的提供产品,我们一直在努力。我公司有自己的研发中心,每年的新产品较多,而新产品在批量生产前必须进行试制,因此工艺制订是否合理、最优,就显得尤为重要。在没有应用C A E之前,我们主要是由技术员设计试制工艺,然后技术主管审核后现场实施,制订工艺主要凭借经验,因此在实际试制中不免出现问题,甚至需要几轮试制才能得到最优工艺方案。这样不仅增加产品成本,也在一定程度上延误交货期。经统计每年新产品一次试制成功率仅为60%左右,造成的损失达百万元。在一次去兄弟单位的参观中,我们得知了CAE模拟在提高铸造质量方面的巨大作用,于是2008年公司购买了华铸CAE软件,并配备了专门的高性能计算机,华铸CAE软件可以和CAD进行数据转换,其在铸件应力场和温度场上能进行精确数值模拟。有了CAE软件,我们在产品生产前将工艺进行模拟,可以非常清楚地知道制订工艺的不足之处,在哪些位置可能会出现何种铸造缺陷,对此我们改进以得出最佳方案,这样不仅缩短了试制时间,也避免了在实际生产中的损失。自应用CAE模拟技术以来,我公司新产品试制一次成功率大幅提高至85%左右,产品成本也显著降低,由此带来了可观的经济效益。铸造业有句行话叫“三分造型,七分浇注”,意思是浇注的好坏对于整个铸件质量的非常重要。我公司的产品材质多为高铬白口铸铁,浇注时要求低温快浇,在实际生产中由于浇注原因导致的废品成为主要因素。CAE可以科学模拟浇注的全过程,对于提高浇注质量的作用不言而喻。
总之,在铸造生产中应用C A E模拟可以很大程度上改变传统铸造工艺方案的不确定性,是铸造工艺由“经验”走向“科学”的有效途径。以最优的工艺生产高质量的铸件是我们铸造技术工作者的永恒追求,随着越来越多的人认识和关注CAE,其在铸造生产中发挥的作用将会越来越大。