在當(dāng)今的鑄造業(yè)務(wù)中，為生產(chǎn)詢價提供一份合格的報價可能是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)?？煽康某杀竟浪阈枰晟频牧鞒逃媱潱@通常包括復(fù)雜的技術(shù)問題。傳統(tǒng)方法依賴于各種專家、軟件工具和其他實用程序的交互，需要缺一不可的流程計劃，這既耗時又費錢。 Visiometa的革命性方法是將鑄造工藝開發(fā)的最重要的幾個方面結(jié)合到一個單一的、高度優(yōu)化的軟件中。通過快速完成工藝方案的選擇，大大減少報價期間的工作量，贏得決定性的競爭優(yōu)勢。
圖1：傳統(tǒng)方法：依賴各種專家、軟件和其它使用程序交互
圖2：Visiometa智能流程設(shè)計：將可鑄性驗證、模具設(shè)計、工藝開發(fā)高度優(yōu)化到軟件中
智能流程設(shè)計基礎(chǔ)——熱模數(shù)
根據(jù)Chvorinov原理，凝固時間ts是以下兩個變量的函數(shù)：
其中M為模數(shù)，c為流程界限；
模數(shù)為物體體積與表面積的比值，即：M=V/A；
同時又有熱節(jié)圓法、一倍厚度法等方法可以計算模數(shù)，但不同算法取得的模數(shù)有所區(qū)別；Visiometa綜合了各種數(shù)值計算法使得軟件可以自動可靠地計算復(fù)雜幾何體的熱模數(shù)，自動識別熱節(jié)點位置，同時考慮鑄型的材料、冷卻傳熱等條件，快速的計算鑄件的凝固順序。
圖4：Visiometa軟件中模數(shù)顯示
根據(jù)Visiometa軟件自動模數(shù)計算，識別產(chǎn)品熱節(jié)位置，根據(jù)熱點位置及模數(shù)，確定澆注工藝設(shè)計：增加補縮通道位置、增加冒口位置及尺寸、增加冷卻區(qū)域、確定進料口位置。
利用雕刻工具包，添加補縮通道
鑄件的設(shè)計主要考慮了功能要求，通常忽略可鑄性。Visiometa 提供了一個獨特的雕刻工具包，使用戶能夠使用直觀的技術(shù)修改任何鑄件幾何形狀，同時對其進行分析。并且用戶可以直接與鑄件設(shè)計人員討論修訂方案，以避免不必要的延誤。如，小熱節(jié)位置，可通過軟件中的雕刻工具包，實時分析和修改鑄件三維，添加補縮通道。
圖5：利用雕刻工具包，添加補縮通道
根據(jù)模數(shù)及熱節(jié)，快速冒口設(shè)計
重新計算模數(shù)，通過自動計算得出的熱節(jié)和模數(shù)，設(shè)計冒口，并根據(jù)模數(shù)大小自動調(diào)整冒口尺寸，完成后經(jīng)過幾十秒計算確認(rèn)熱節(jié)位置是否轉(zhuǎn)移到冒口內(nèi)。確認(rèn)設(shè)計后的冒口和鑄件可直接導(dǎo)出為stp或igs格式。
圖6：根據(jù)模數(shù)和熱點快速冒口設(shè)計
快速澆注系統(tǒng)設(shè)計
為了實現(xiàn)工藝可靠性，鑄造工程師往往必須設(shè)計出有效且高效的進料系統(tǒng)以及根據(jù)流體機械標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的澆注系統(tǒng)。但是對于Visiometa的用戶而言，這項任務(wù)可以輕松完成，無需任何CAD知識。所有設(shè)計元素都完全參數(shù)化，可以輕松計算澆注時間。導(dǎo)入和導(dǎo)出都支持最常見的文件格式，因此模具制造商可以直接使用所生成的模型數(shù)據(jù)。
根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和熱節(jié)分布，確定產(chǎn)品擺放方向和進料位置，自動完成澆注系統(tǒng)設(shè)計，并可導(dǎo)出stp、igs格式三維，以方便模具設(shè)計和后續(xù)鑄造模擬所使用。
圖7：快速澆注系統(tǒng)設(shè)計
Visiometa快速鑄造工藝設(shè)計驗證
1. 項目情況
圖8：項目基本情況
圖9：原始工藝
原始工藝的產(chǎn)品具有較為嚴(yán)重的縮孔縮松缺陷，且得料率僅有42%。
2. Visiometa方案
在許多情況下，僅僅靠澆冒口與冷鐵就想得到合格的產(chǎn)品是不夠的，為了鑄造可行性，產(chǎn)品本身的設(shè)計需要改變。在Visiometa的熱模數(shù)分析以及雕刻工具包輔助下，可以根據(jù)產(chǎn)品熱模數(shù)的結(jié)果，向厚大搭子位置增加壁厚或補縮筋。
圖10：鑄件結(jié)構(gòu)優(yōu)化
根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，將產(chǎn)品翻轉(zhuǎn)180°朝上放置，更利于充型和補縮，然后在Visiometa的熱模數(shù)分析以及澆注系統(tǒng)設(shè)計工具輔助下，重新設(shè)計產(chǎn)品的澆注系統(tǒng)，如圖所示：
圖11：Visiometa澆注系統(tǒng)方案
3. 鑄造模擬軟件驗證Visiometa方案
通過與鑄造模擬軟件模擬結(jié)果的對比，驗證了Visiometa新工藝方案的熱模數(shù)結(jié)果與模擬結(jié)果一致，從而確定Visiometa快速鑄造工藝設(shè)計的可靠性。
圖12：鑄造模擬軟件驗證Visiometa方案
4. X-ray驗證Visiometa方案
通過與鑄件X-ray結(jié)果的對比，驗證了Visiometa新工藝方案的熱模數(shù)結(jié)果和實際鑄件X光結(jié)果吻合，進一步驗證了Visiometa快速鑄造工藝設(shè)計的可靠性。
圖13：X-ray驗證Visiometa方案
5. Visiometa方案與原始方案對比
圖14：Visiometa方案與原始方案對比
圖15：改進前方案（左）及改進后方案（右）
結(jié)論
將最重要的規(guī)劃步驟集成到統(tǒng)一的工作流程中，可以避免冗長的試驗循環(huán)和容易出錯的數(shù)據(jù)交換。Visiometa甚至可以在報價準(zhǔn)備之前對計劃流程進行可靠的商業(yè)評估，從而可以在前期報價階段獲得決定性的競爭優(yōu)勢。跳出常規(guī)，快人10倍！
