CAST-DESIGNER™

整个浇铸系统的设计参数将会保存为数据文件，利于任何时候进行修改。最终的设计结果可以输出到其他的三维设计系统中，其结果包括三维特征线，三维实体STEP文件，或CSV数据表格式文件。

高压铸造流道设计模板

软件预置了多种符合设计标准的浇铸系统模板库，用户可通过搜索，寻找最为接近浇铸系统开始设计。预定义模板的参数修改非常简单，而且全部为工业化的语言。同时在主窗口中提供了预览和三维标注。

采用这种“预定义模板”的方式，比传统的流道设计方法提速5至10倍。

值得一提的是，预定义模板与流道设计向导的工作方式完全结合，用户可以重新利用标准的设计向导，进行微调或者是一些特殊的修改。

高压铸造分析模拟

Cast-Designer CPI (Casting Process Insight) 采用了独特的有限元网格技术，打破了传统有限元建模困难的同时，又保留了有限元几何表面描述精细的独有优势。提供金属液的充型、凝固、热传、机械应力、变形等全耦合分析结果。准确预测其中的各种物理量和铸造缺陷。基于这种前端分析技术，大部分分析结果能在1小时内获得，以便工程师迅速做出工程决策。

在工艺设计的初期阶段，往往需要评估多个方案，其中包括入水位置，溢流槽优化等。Cast-Designer CPI 使用简单，只需经过简单的培训，即可迅速、精确地评估各种缺陷。因此，被广泛应用于模具生产企业，压铸厂和产品设计部门，以缩短产品开发的时间以及多次试模所造成的时间与成本的浪费。

核心价值：

CPI 是工程师迅速做出工程决策的最佳辅助工具，优化工艺设计，避免在后期花费更多的成本和代价。

• 基于有限元(FEM)分析技术 + CFD流动分析技术
• 全新的网格应用技术，既传承了有限元网格几何描述精确的优势，有打破了传统有限元网格模型建立困难的瓶颈。轻松建立高质量的分析模型。
• 从三维CAD开始，验证一个方案仅需1小时。
• 现代化的用户界面，集成了三维CAD系统、设计专家系统、知识库、分析模型建立等应用环境。用户仅需几分钟即可建立完整的分析模型。
• 易用，学习周期短。

领先的技术：

CPI 的美妙之处在于快速获得工程师所需要的评估结果，这在概念设计阶段是非常有效。流道工艺设计的好坏，直接影响了铸件的品质，而在设计初期，往往有多个方案需要进行评估，这些评估内容包括入水位置、大小、方向、流道方式等等。采用传统的CAE分析技术，建立分析模型并获得结果，往往需要几天。因此，无法满足工业上，对设计周期的需求。CPI 能在一天之内，评估4~5个工程方案，迅速排除不良设计。

利用Cast-Designer的设计专家系统，建立不同的设计方案，并利用CPI快速评估，最终做出正确的工程决策。

卓越的网格技术和网格装配能力：

虽然有限元有着种种的优势，例如网格数量少、几何描述精确、全耦合计算等，但长期以来，网格划分是有限元工业应用中的噩梦。不但需要高素质的人才，而且需要非常耐心才能完成。而建立网格和网格装配所需要的时间，往往无法满足设计周期的需求。Cast-Designer通过20年的研究，采用了多项先进而唯一的核心技术，彻底解决了这个问题。现在，工程师已经能在几分钟之内，做出简单、可靠、精确、稳定的网格，并完成模具装配等复杂任务。

• 全自动建立三维六面体元素，用户无需任何CAE背景。
• 网格建立过程稳定、灵活。各区域元素大小可根据需要自由控制。
• 即时预览网格结果。
• 全新的“组合”功能，可对CAD对象重新结构化，例如，从现有的CAD几何中，重新组合或者提取出新的对象。类似于三维CAD软件中的布尔运算。而这种网格层面的“布尔运算”能力，能大量减轻工程师在CAD软件中的操作。
• 拥有超强的容错、修复能力，几乎任何的CAD问题，都无需再理会，例如重叠面、交叉面、自由边、丢失面、细小孔洞等。网格划分都可以自动修复。无需干预或者预先修复。
• 原始数据可以是通用的三维CAD格式，igs, step，也可以是表面网格格式，例如STL，甚至是CAD和网格混合的数据。

Cast-Designer 中，采用多项网格革新技术:

• 网格粗化技术：该技术针对薄壁特征开发，保持薄壁位置网格的连续而且数量合理。
• 自动分层技术：保证铸件最薄壁厚处，均有一层中间网格，该功能让充型计算更加稳定，解决了坏元素问题.
• 局部网格技术：可根据铸件几何特征的需要，在不同区域建立不同的网格密度。
• 节点平滑技术、节点映射技术：通过节点的移动，精确描述几何表面。提供高质量表面网格的保障。
• 标记点技术：保证在给定的几何特征处，有网格特征线，描述更加准确.
• “几何特征贴近”技术：提高表面网格的质量，同时让网格数量更少.
• 网格装配功能：支持混合网格类型，例如六面体和四面体的混合应用。该技术是商业软件中的特破性技术，保证了铸件和模具网格的节点连续，拥有良好的热传递计算结果的同时，有减少了网格数量，大大算短了计算时间。而且，该装配操作是全自动的。
• 可根据特殊需求，通过remesh功能，建立优秀的表面网格。
• 在熔模铸造中，自动建立型壳网格.
• 网格划分参数独立保存，方便随时调用.
• 提供在线帮助，同时配有不同铸造工艺的网格划分建立。

传统高压铸造工业案例的分析时间：

• 约30分钟：利用专家设计系统，配合知识库，建立规范合理的流道、溢流槽。
• 约10分钟：完成网格划分以及分析模型的建立，工艺参数设置
• 约1到1.5小时：完成充型、凝固的分析
• 约30分钟：分析结果并完成工业报告

4 到 5 个设计方案可在1个工作日之内完成设计与分析比较。

整体的模具分析：

在进行整体的模具分析之前，首先要利用网格装配功能，建立完整的模具网格模型。为了有正确的热传导，铸件与模具之间的所有节点必须连续。得益于Cast-Designer的多项网格革新技术，装配变得非常简单，仅需一个按钮，即可完整装配出模具的所有部件。而且支持混合网格。

上图为整体模具的分析结果，铸件与模具网格相比，利用率非常高。铸件采用六面体元素，117,336节点，模具采用四面体元素，定模侧44,993节点，动模侧55,997节点，加上滑块，铸件网格在整套模型中的利用率高达38.2%

整体模具分析的目的：

• 更准确的温度分析。常用于永久模重力铸造，由于充型时间较长，模具温度的影响不可忽略。
• 分析稳态的模具温度，在固定的生产周期中，模具的温度分布将与生产周期、温度平衡、冷却效率、模具寿命等相关。
• 模具温度，分析模具寿命。
• 机械应力分析需要考虑整体模具，铸件在冷却过程中，受模具影响。
• 冷却系统分析。

材料数据库：

Cast-Designer 提供了400多种标准的材料数据库，并根据不同的合金进行了分类。用户只需要选取材料牌号即可。同时，该材料数据库具有开放性，用户可以随时根据需要，添加自己的材料，或者修改现有的材料参数。

其他铸造工艺模块：

• 触变铸造
• 半固态铸造或液态模锻
• 挤压铸造和局部挤压销模拟
• 微观结构分析（铝合金、镁合金）