縮短開發時間，精密鑄造的結構模擬與優化 !

 

精密鑄造模擬概況

精密鑄造在現代製造業中至關重要。隨著模擬軟體的發展，它在精密鑄造領域扮演著越來越重要的角色。模擬軟體能夠幫助製造商預測和優化鑄造過程中的各種因素，提供實時可視化效果，節省時間和成本。同時，它還能模擬流體流動、熱傳和應力分佈等關鍵因素，提高產品質量和一致性。模擬軟體還能預測潛在缺陷並提供解決方案，減少試驗和錯誤，降低生產成本並提高效率。故模擬軟體在精密鑄造中的應用為製造商提供了一個強大的工具，能夠更好地理解和控制鑄造過程，從而生產出高品質的產品。

 

選擇精密鑄造業的結構模擬方案

為了滿足客戶需求並跟上鑄造技術的發展，威斯康辛精密鑄造公司（Wisconsin Precision Casting Corporation，縮寫為 WPC ) 需要提升最新的技術、機器和工具。 WPC 利用模擬工具 Altair Inspire 和 Altair Inspire Cast，進行研究再生渦輪泵覆蓋的優化和重新設計，旨在減少覆蓋材料的使用量，同時保持原有的強度和性能，並提高鑄造效率。

 

產品結構優化設計的過程

考慮到同時減輕重量並保持零件強度和整體性能的最終目標，重新設計分為三個階段。

1. 在第一階段， WPC 接手客戶的原始設計並迅速認識到需要更高效的鑄造工藝。 WPC 減少了澆口的數量並改變了零件的澆注方向，以實現每次澆注更多的零件。這些變化將使 WPC 能夠在降低零件總成本的同時減少脫模時間。
2. 重新設計的下一階段專注於優化泵蓋結構。透過使用 Altair Inspire ，確定了用於鑄造的載荷和關鍵特徵，並完成了對經過驗證的設計的基礎分析。然後，在 Altair Inspire 中對泵蓋進行了優化，使其重量減輕了 8 ％，同時提高了強度。在優化過程中，還驗證了鑄造指標，如孔隙率和凝固時間。
3. 在最後階段，使用 Altair Inspire 重新設計了泵蓋的幾何形狀，並在優化的幾何形狀上應用 PolyNURB 包裹。重新設計完成後，在 Altair Inspire Cast 中進行了鑄造分析，以驗證模穴和澆注口的設計是否適合鑄造。在這個階段，澆注口被縮窄以進一步減少脫模時間，同時進行了最終的填充和凝固研究。完成原型後， WPC 利用印刷蠟模的靈活性來形成模具。

 

最終成功優化的結果

在澆注完成後，雙方對最終零件進行了 X 射線掃描並進行研究，發現孔隙率非常低，這與 Altair Inspire Cast 中的鑄件分析結果相同。
此次的鑄造分析解決方案使得 WPC 能夠更好地了解優化和澆注過程，並且在未來的設計中能夠提供優良的流程並縮短開發時間。這不僅有助於保持產品開發的動能，還能彈性地回應客戶需求。

相關軟體簡介：Altair Inspire Cast鑄造分析、Altair Inspire結構分析與優化
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