虎！虎！虎！虎（划）宝马铸造行业创新工艺开发的全流程模拟-马路科技
用于重力铸造的创新型浇口系统
BMW Landshut 轻金属铸造厂能够运行五种不同的铸造工艺进行批量生产：
砂模铸造
低压压铸
重力压铸
高压压铸
消失模铸造
为每种情况选择最合适的铸造工艺取决于：
发动机概念/产量
技术要求
由于特定的产品要求，重力压铸专门用于柴油发动机的气缸盖和曲轴箱。
铸造专家尝试改进标准重力压铸工艺：
减少铸造缺陷
更高的铸造质量/更好的机械性能
顶部浇注系统：
充满热料的冒口（喂料良好）
底板可冷却整个灌装过程
由于较高的速度和湍流而夹带的空气
氧化物夹杂物的高风险
底部浇注系统：
内浇口系统内的最小湍流
没有夹带空气和氧化物的风险
填有较冷材料的立管
灌装过程中底板不能冷却
倾斜铸造（Rotacast®）：
填充过程中的低湍流
良好的凝固温度曲线
氧化物夹杂物的风险
旋转过程中夹带气泡的风险
更高的工具和机器成本
宝马新开发的喷射铸造工艺结合了传统工艺的优点，并通过应用移动内浇口系统避免了它们的缺点：
填充过程中的最小湍流
无需浇注盆（减少填充过程中的湍流）
无需流道系统（减少开发工作）
夹带空气风险低
氧化物残留在钢包内
任何氧化物夹杂物的风险低
充满热材料的立管（良好的喂养）
底板可以在整个过程中冷却填充工艺（更好的机械性能）
不适用于每个铸件
填充过程开始时出现一些湍流
FLOW-3D 模拟用于开发和研究新的灌装工艺：
填充行为（湍流，速度，…）
喷油器中的流体流动温度分布（钢包、型腔、注射器……）
可能的铸造缺陷（氧化物、气泡……）
工艺参数（温度、时间……）
塞子的移动方式钢包移动方式
塞子和钢包的设计
喷油器设计
实验工作量大大减少
使用无机粘合剂系统的砂芯吹芯和干燥
宝马工厂的轻金属铸造厂于 2010 年推出了一种新的重力压铸砂芯生产方法——传统的有机粘合剂被高度环保的无机粘合剂取代
环境方面：
几乎没有污染物排放（燃烧残留物的排放量减少了 98%）
工作条件显着改善
经济和人体工程学优势：
由于减少了芯气，提高了铸造质量
生产和降低工具温度
所得轻合金部件的强度提高（由于更快的凝固）
“宝马的兰茨胡特工厂是世界上第一家完全无排放砂芯生产的铸造厂。”
工艺步骤：
将型砂（含粘合剂）射入加热的模具中（使用射芯机）
芯子用热加压空气干燥（核心首先在靠近墙壁的薄层中干燥和硬化）
核心内部的水被热空气蒸发（水会在较冷的地区凝结）
空气-蒸汽混合物通过排气喷嘴离开堆芯
水的去除导致芯部硬化（粘合剂的化学反应）
新工艺的引入需要大量的实验
沙子特性的测量（粘度、孔隙率、粒度……）
吹制工艺（填充行为、工艺参数……）
干燥过程调查（方法、设备、工艺参数……）
新型芯干燥模型（软件）的开发
模拟有助于理解过程不同干燥方式的比较工艺参数研究工具（加热系统、喷嘴、通风口等）和设备的优化大量减少实验
盐芯在高压压铸中的应用
汽车行业需求：
降低成本
整体设计（减少部件数量）
更高的生产力
HPDC中的底切：
仅适用于复杂的滑块（高维护）
技术在经济上不适用
重力铸造砂芯不适合应用于 HPDC：
HPDC工艺的高压和高速度强度不足
失核技术：
开发完整的新组件的可能性
生产中空零件和复杂的内部设计（底切）
功能集成度高
减少加工、密封和组装工作
未知的新技术
材料特性
合理的工艺参数（生产和使用）盐芯的生产工艺类型（重力铸造、HPDC……）工艺参数
盐芯质量/缺陷（表面、缩孔……）盐的固化（密度变化非常大）盐芯的使用
铸造过程中的高动态力由于高内浇口速度导致的核心故障应力导致的核心裂缝（由于温度梯度）
支持开发盐芯用途的模拟
工艺研究（收缩行为，……）
工艺参数的确定
大量减少实验
模拟盐芯生产
填充行为
– 可能的缺陷
– 浇注和通风系统的设计
凝固收缩过程
– 表层快速凝固
– 密度变化大
– 收缩系数取决于零件几何形状
– 表面是绝缘体
– 中心区凝固时间长
– 收缩孔
– 应力（可能的裂缝）
铸造过程中盐芯使用模拟
充填固化工艺
由于高内浇口速度导致的核心故障
FLOW-3D 中的流体-结构-相互作用选项：
允许模拟熔体和盐芯的相互作用
填充过程中芯部受力的调查（由于应力导致芯部破裂）
热致残余应力
总结
复杂结构件的高压压铸：完整的 HPDC 过程的详细模拟分析
高压压铸嵌件：FLOW-3D 用于分析插入物对填充模式及其渗透的影响
创新的重力铸造内浇口系统：宝马新开发的Injector Casting工艺，集传统工艺之长，扬长避短
砂芯吹芯和干燥：模拟支持采用环保无机粘合剂引入新的砂芯生产工艺
盐芯在高压压铸中的应用：FLOW-3D 中的流固耦合选项允许计算盐芯上的应力
马路科技作为FLOW-3D中国公司授权经销商，我们会提供了各种学习途径，比如定期的培训计划、线上/线下的研讨会和相关的铸造展览会，为用户以及想了解和学习的人们提供专业的持续教育。
