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Cast-Designer 高压铸造工艺设计专家系统 Cast-Designer的设计专家系统，提出“基于工程经验的设计”的概念，属于知识型（Knowledge-based）的设计产品。利用这个软件，三十分钟即可完成包括浇铸系统、溢流槽和排气系统以及冷却水道的设计。 “80%的产品质量问题，来源于工艺设计的好坏”，流道设计可以说是压铸模工艺设计中的核心部分。其设计的优劣，直接影响产品的品质。 一个优秀的压铸模具设计，应该同时顾及铸件品质和生产效率。任何一个项目的报价，均要预计生产速度和模具寿命。为了达到这个预期目标，模具的设计必须基于正确的工程方法，才能获得符合标准的铸件尺寸精度，机械强度和经济的生产效率。浇铸系统设计，是高压铸造设计过程中的关键。Cast-Designer是专为压铸模浇铸系统设计的实用工具，设计师通过内置的设计专家系统，铸造工艺参数计算器，设计向导等，交互式地完成流道、溢流槽、冷却水道、排气系统的三维模型创建工作。最后，完整地输出到任何的CAD/CAM系统中。 本文将详细介绍在Cast-Designer中完成浇铸系统设计的方法。 基本设计原则 以下简单总结了一下在高压铸造浇铸系统设计过程中，需要关注的几个重要因数：
目前，流道设计仍然是一项依赖“经验”的工作。工程师往往会运用书本上的一些经验公式，或通过Excel表格等工具，计算出一系列铸造的工艺参数。再通过三维CAD软件，完成造型设计。这种基于经验的设计，为铸造业带来前所未有的挑战。同时，现有的CAD软件只提供了三维造型能力，无法计算出设计所必须的铸造工艺参数，也不能把计算好的参数正确传递到CAD环境中，达到同步与联动，更不能给出流道设计方案的建议。有鉴于此，引入流道设计专家系统，采取规范化设计非常必要。 Cast-Designer的设计向导将引导工程师完成优质的设计，通过输入铸件的基本信息（如重量、壁厚、材质）程序将给出一系列的铸造工艺参数最佳建议数值，其中包括最佳充型时间范围、内浇口速度范围、内浇口面积与厚度等。在选择压铸机之后，能快速对一速、二速及转换点、整个流道的加速比等提供参数建议，并能实时调整，形成最后的截面积设计方案。通过PQ图的即时校验，匹配出最佳的模具-设备组合。值得一提的是铸件分区功能，可以计算出每个内浇口所需要的金属量，这让整个充型过程更加平稳，避免金属液包卷产生的缺陷。 某缸盖基于工程经验设计的实战 基于经验的设计过程 01 铸件基本信息
02 DFM，可制造性评估通过DFM，可制造性评估，分析质量分布，选择内浇口的位置，通过第三相压力，减少缩孔；辅助冷却管道的分布的设计，带走热量；评估是否需要通过“挤压销”对于局部缩孔进行更有效的控制。 03 草图设计草图设计是Cast-Designer中的特色功能，让设计更人性化、更接近实际。借助于该功能，设计者可以随心所欲地发挥他的设计灵感，把瞬间即逝的设计思路直接画在草稿纸上，或是会议的白板上，可采用任何的图像处理软件记录下来，甚至与客户沟通的传真纸上的设 计草图也可以成为流道设计的起点。支持BMP和TIFF图像格式。 04 通过工艺设计向导，设计合理的铸造工艺参数，计算内浇口面积通过输入铸件的基本信息（如重量、壁厚、材质等），铸造工艺参数设计向导将自动计算出包括充型时间、内浇口面积、加速比等一系列重要参数。在指定压铸机之后，对一速、二速及临界切换点等提供参数建议，并通过输入铸件的基本信息（如重量、壁厚、材质等），铸造工艺参数设计向导将自动计算出包括充型时间、内浇口面积、加速比等一系列重要参数。在指定压铸机之后，对一速、二速及临界切换点等提供参数建议，并通过PQ图对设计方案与压铸设备和模具进行即时校验，匹配出最佳的模具/设备组合。这些参数均源自于近半世纪的实际工业经验和专家数据库。 其中，充型时间计算公式，就来源于北美压铸协会（NADCA）著名的J. F. Wallace 和 E. A. Herman。以上的这些设计参数，将会被汇总到一个统一的设计表单中，用于辅助控制浇铸系统的每一个段落的横截面积。型腔数目和各段加速比可根据实际需要，即时调整。 Cast-Designer 内建的专家数据库，指导铸造工艺参数设计； 输入铸件基本信息
获得铸造工艺参数建议如下：
05铸件分区，内浇口分布对于复杂铸件，Cast-Designer有一个铸件分区的设计功能，可以计算出每个内浇口的金属量和截面积以及金属流动距离，优化后能让整个充型过程更加平稳，避免金属液不平衡和包卷产生的缺陷。该功能对于需要多内浇口的设计以及多型腔的设计十分实用。 铸件分区的概念是通过指定内浇口以及相应的充型覆盖区域，系统会自动计算出最大充型距离和内浇口面积。结果可输出到浇铸系统设计中。 06设计内浇口厚度根据不同的合金、平均厚度以及铸件的复杂程度，获得内浇口厚度建议值。 根据基本信息
获得铸造工艺参数建议如下
7压铸机参数设计，确定流道总加速配合PQ图，匹配出最佳的模具/设备组合。同时获得总加速比，本案例为19倍。
8 设计流道各段落加速比分配流道各部分（内浇口、横浇道、直浇道、分流锥）的加速比。整个流道系统可包括多个段落，其中包含直浇道和多条横浇道。每个段落各包含多个可控制的横截面。这些横截面和段落，均可参数化控制，同时满足加速比的要求。
9选择所需要的流道模式提供多种浇道类型预定模板: “Straight sided”、 “curve sided”和 “tangential”。所有模板全参数化控制。 Cast-Designer 支持两种横截面特征：四边形/不等边四边形（梯形）和椭圆曲线。配合参数的调整，可以设计出更为复杂的形状。每个横截面均可独立控制，自动光顺。这些控制参数，汇总到一个详细的表单中，编
10 设计分流锥热室、冷室压铸机分流锥全参数化
10 设计溢流槽和排气系统
至此，浇铸系统在设计向导下，顺利完成。我们与原始设计方案进行模拟比较。 原设计方案金属液充型不平衡，左边过快，出现中间包卷，而且压力传递较差，缩孔严重。而采用Cast-Designer设计的流道，金属液充型更加平稳，缩孔减少。
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