采用Pro-E软件对铸件进行三维建模，并在铸件的基础上加浇注系统。
2.2冷铁的三维建模：
由于在工艺模拟时冷铁属于另外的实体附在铸件上，要求冷铁与铸件间面贴合。由于铸件的一些地方是不规则的曲面所以冷铁的形状也为不规则曲面形状即为随形冷铁，同时由于铸件的热节不连续相互间孤立、分散，所以冷铁也分散分布，相互间不相连，而在工艺模拟时要求同种材料的冷铁组合成一个整体，生成一个STL文件。加浇注系统铸件三维模型如图1所视;加浇注系统、冷铁的铸件三维模型如图2所视：
3. 工艺模拟及工艺优化的工作流程图(图3)
3.1前处理：
本次模拟时，铸件、铸型及冷铁网格剖分的网格尺寸为5mm×5mm×5mm，共剖分网格6351545个。
3.2凝固过程模拟：
按工艺要求添加低压铸造相应的工艺参数。参数设置如下：①铸件材料为ZL101A. ②砂型为树脂砂。③冷铁的材料为HT250。④浇注温度为700℃。⑤保压压力为0.065MPa ，保压时间1500秒。通过凝固过程、温度场及缩孔、缩松的判定可以看到铸件有8处存在缩孔，其中在80×110×220处存在严重缩孔缺陷。从温度场、凝固过程及冷却速度的分析可以清晰看到热节周围的温度远低于热节区的温度(在温度场状态图中标示位置)，早于热节凝固，使得热节最后凝固形成缩孔。如下图4-9所示。通过此次模拟可以看出先前制定的工艺存在问题。
4. 铸造工艺的改进：
针对工艺模拟结果，对工艺进行改进，具体改进如下：①在80×110×220处放置大的暗冒口，对此处进行补缩。②80×110×220处的?60孔处放置内冷铁。③在其它7处有缩孔处放置相应冷铁，并调整附近其它冷铁的布置。工艺改进后再次进行模拟。通过模拟结果的温度场、凝固过程及缩孔、缩松的判定可以看出铸件在80×110×220处得到了冒口有效的补缩，缩孔明显移入冒口内。其它几处有缺陷的地方，也可以看出通过冷铁的添加与调整大大地减小了缩孔、缩松现象。达到了预期目标。如图10-13所示：
5. 结果与分析：
使用CASTSOFT软件可以有效地预测出工艺设计中存在的问题，能够预测出铸件可能存在的铸造缺陷，并根据此模拟结果改进、优化铸造工艺。利用三维建模软件可以很方便地进行浇注系统、冷铁等改进，同时利用CASTSOFT软件可以对铸造工艺参数如：浇注温度、充型时间、保压压力、保压时间等的改进，改进后再次进行模拟，经过多次改进直到消除铸造缺陷。这对于大型复杂铸件有很重要的意义，它可以减少工艺试验的次数，甚至可以取消工艺试验，保证铸件一次试制成功。从而大大缩短新产品的试制周期，提高企业的竞争力。依据此次模拟结果制定的工艺用于生产后，效果良好，前后共铸造10台份传动箱，铸件在机械加工后没有发现铸造缺陷，加工后的高压油道在进行2.5MPa的高压试验时未发生渗漏现象。能够满足设计要求，从而也验证工艺模拟的有效性。
6.结语：
通过此次模拟可以总结出以下几点经验①低压铸造很适合大型复杂薄壁铸件的铸造，它不但可以保证薄壁处的顺利充型，也可以通过内浇口在压力下对铸件厚大部位进行补缩。同时铸件是至下而上充型，所以充型平稳，不会产生二次造渣现象②使用砂型、砂芯内附冷铁的工艺可以有效消除铝合金铸件的缩松现象，同时可以大大提高厚大部位处的力学性能。③对于特别厚大的地方，由于条件所限不能通过浇注系统补缩，采用冷铁也不能彻底消除铸造缺陷时，必须采用暗冒口进行补缩，因低压铸造所用的冒口为暗冒口，所以冒口的尺寸要适当加大。
作者：
宋彬：北京北方恒利科技发展有限公司工作，从事铸造数值化模拟技术相关工作。电话：010-88820223，E-mail:hlbj@hlzz.com。
参考文献
[1] 李庆春 铸件形成理论基础 机械工业出版社 1982年1月
[2] 李魁盛 铸造工艺及原理 机械工业出版社 1988年
[3] 范英俊 铸造手册之特种铸造 机械工业出版社 2003年2月
