本文研究了一款大眾系乘用車電機外殼鑄件的鑄造工藝，鑄件見圖1。
圖1
該鑄件結構復雜，帶水冷通道和集成結構，擬以金屬型鑄造方案生產。在經過經驗化鑄造工藝方案開發(fā)后，由MAGMASOFT®模擬了充型和凝固過程，縮孔結果如下（圖2）：
圖2
該結果似乎比較理想，因為MAGMASOFT®顯示的縮孔缺陷偏小。然而該產品的質量要求高，需要更加可靠的方案來確保更完美的鑄件以得到縮孔極致小、生產穩(wěn)定可控的鑄造工藝方案。但結構如此復雜的大型鋁鑄件，試模費用相當高。如果沒有可信的實施方案，勢必費時費力費成本。于是，開發(fā)團隊首先基于鑄件質量要求對該鑄件做了局部化識別，見下圖3。
圖3
這些局部區(qū)域將為重點質量評估對象：不僅鑄造缺陷要極致小，而且要一次鑄造成型，不允許在探傷后修補。于是，開發(fā)團隊針對這些重點區(qū)域做了如下3個方面的工藝優(yōu)化設計，見圖4：
圖4
經過努力，完成了18個設計的模擬，并將這18個設計在MAGMASOFT®中自動進行質量評價，軟件按照給定的目標對18個設計進行排序，排名第1的為基于給定目標最優(yōu)的設計方案。圖5為方案評估預覽界面，第一列為設計排名，排名第1的設計方案列在最頂部。
圖5
經過軟件提供的統計圖表如圖6分析，開發(fā)團隊發(fā)現：總體上隨著方案的推進，鑄件縮孔逐步減小，見圖6：
圖6
基于MAGMASOFT®自動評價結果，該團隊總結出第19版設計方案，該方案將用于實際試模。同時，在試模具體實施前，該團隊對3大主要影響因素做了DoE設計評估以確定其實際試模時工藝可控窗口。表1為3大主要影響因素：
表1
基于此前的局域區(qū)域，設定了最小化縮孔、氣孔和充型自由面3個判據。經過MAGMASOFT®的DoE分析，得出如下結論：
結論1：提高冷卻效率和澆注溫度并快速澆注，將使得縮孔更加小
結論2：快速澆注有利于平穩(wěn)充型和減少氣孔
至此，該團隊得到了一個可交付實際試模的缺陷和澆注參數可控的鑄造工藝方案。
