软服之家全球主流铸造工艺仿真软件

全球主流铸造工艺仿真软件

软服之家数据研究中心

铸造工艺仿真是指利用数值模拟技术,对金属液在充型、凝固及冷却过程中的流动、传热和缺陷形成机理进行分析与预测的工程方法。通过在虚拟环境中模拟铸造全过程,工程师可以提前评估缩孔、气孔、夹杂、裂纹等潜在问题。该技术广泛应用于汽车、航空航天、能源装备、工程机械及模具制造等领域,是提升铸件质量与优化工艺的重要手段。

铸造工艺仿真软件通常支持充型分析、凝固分析、温度场与应力场计算以及缺陷预测等功能,可对浇注系统、冒口设计和冷却方案进行虚拟验证。通过仿真分析,工程师能够优化工艺参数与模具结构,减少试制与返工次数,从而降低生产成本、缩短开发周期并提高铸件一致性与可靠性。

很多铸造厂里,都流传着一句话:“铸件没切开之前,谁也不知道里面是什么样。”

同样的工艺参数,昨天正常,今天却突然出现缩孔、卷气或裂纹;模具状态、温度波动、浇注速度——任何一个细微变化,都可能让铸件报废。

更棘手的是,有些缺陷要等到机加工甚至装车后才暴露。对于大型复杂铸件,一次试制失败,损失动辄几十万甚至上百万元。

也正因如此,铸造工艺仿真逐渐被引入工程开发流程,用于在生产前对充型、凝固及缺陷形成过程进行模拟与分析,从而支持工艺方案的提前验证与优化。

随着汽车、高端装备、航空航天以及一体化压铸等领域对复杂结构件需求的提升,铸造仿真工具已逐步成为工艺开发流程中的重要组成部分。

本期,我们就来看看目前全球主流的5款铸造工艺仿真软件各自有哪些特点。

入选名单

软件与厂商详情

MAGMASOFT

MAGMASOFT

制造商

MAGMA Gießereitechnologie GmbH

软件介绍

MAGMASOFT由德国MAGMA GmbH开发,是较早将“铸造工艺+数值模拟+优化设计”进行集成的工业软件之一。

软件覆盖充型过程模拟、凝固过程分析、缩孔缩松预测、热应力与变形分析,以及部分铸造缺陷判定模型等,能够支持从方案设计到工艺验证的多个阶段。


相比单纯的“结果计算工具”,它具备工艺方案的对比分析能力。例如,工程师可以在同一模型基础上调整浇口位置、冒口尺寸、冷却条件等参数,并对不同方案进行系统化对比,从而观察缺陷分布与凝固路径变化。

在工程应用中,这类能力常用于汽车铝合金结构件、发动机壳体以及复杂压铸件的工艺开发阶段,用于支持工艺方案评估与优化。

根据官方消息,MAGMASOFT 6.2版本即将于2026年中发布,进一步简化界面操作,全新求解器大幅增强计算性能,并新增自动生成报告功能与综合应力模拟模块。

适用行业

ProCast

ProCast

制造商

KEYSIGHT TECHNOLOGIES 是德科技

软件介绍

ProCast 最早由ESI Group开发,目前已被是德科技(Keysight Technologies)收购。

软件基于有限元法(FEM),在复杂热力耦合问题的数值模拟方面具有较早的工程应用基础。


ProCAST主要用于多物理场耦合分析,包括充型过程、凝固过程、热传导、热应力,以及在部分扩展模块中支持微观组织相关预测。在铸造流程中,其分析不仅关注“是否产生缺陷”,也关注“缺陷的形成机制”。

软件支持重力铸造、低压铸造、压铸以及熔模铸造等多种工艺路径,适用于从中小型零件到大型复杂铸件的不同场景。

由于其数值方法偏向物理精度表达,因此在航空航天、高温合金以及能源装备领域较为常见,适用于高可靠性要求的结构件分析。

在实际工程使用中,ProCAST常用于评估缩孔风险、凝固顺序合理性以及热应力集中区域,并为后续工艺优化提供依据。

适用行业

FLOW-3D CAST

FLOW-3D CAST

制造商

Flow Science

软件介绍

FLOW-3D CAST 由美国Flow Science公司开发,主要用于自由液面流动模拟和铸造充型过程中流动模拟分析。

软件基于VOF(Volume of Fluid)方法,对金属液在充型过程中的流动行为进行追踪,可用于描述液面变化、流动分离及气体卷入等流动现象。


在铸造工艺中,充型阶段往往是缺陷产生的关键阶段之一,例如卷气、飞溅、湍流冲击以及局部充型不完整等问题,多与流动状态直接相关。FLOW-3D CAST正是针对这一阶段进行重点建模与分析。

在工程应用中,可用于压铸、薄壁铸件及高速充型工况分析,并在部分流程中对充型阶段进行分析,以便更细致地观察流动过程。

FLOW-3D CAST 2025R1版本对凝固及收缩模型、压铸中压室模型以及阀和排气模型进行了改进,可以帮助铸造工程师在复杂有色金属铸件中实现更高的质量与效率。

Altair Inspire Cast

Altair Inspire Cast

制造商

Siemens Digital Industries Software 西门子数字化工业软件

软件介绍

Altair Inspire Cast 是Altair推出的一款面向设计阶段的铸造仿真工具,其定位与传统重型CAE软件不同,用于设计阶段的快速可制造性评估。

软件主要用于铸造可制造性分析,包括充型趋势预测、凝固路径分析以及缩孔风险识别等基础问题评估,同时支持快速进行多方案对比分析。


与传统需要复杂建模与参数设置的CAE工具不同,Inspire Cast强调流程简化与可视化操作,使设计工程师能够在较早阶段参与铸造工艺评估,从而减少设计与工艺之间的沟通与迭代成本。

因此,软件主要用于产品设计早期阶段,例如浇口位置初选、结构方案对比以及可制造性快速验证等场景。

典型客户

AnyCasting

AnyCasting

制造商

ANYCASTING SOFTWARE CO.,LTD.

软件介绍

AnyCasting 由韩国AnyCasting Software公司开发,是一款覆盖多种工艺类型的铸造仿真软件。

软件覆盖砂型铸造、金属型铸造、低压铸造、高压压铸以及部分特殊铸造工艺,可用于充型、凝固、缩孔预测以及温度场分析等基础铸造问题。


AnyCasting的一个特点是以工程应用为主要定位,整体流程较为直接,建模与仿真流程相对简化,适用于生产型企业的工艺验证与问题分析。

同时,AnyCasting也提供面向压铸设计的辅助模块,用于支持浇注系统与工艺方案的初步设计与评估,在工程效率与使用门槛之间进行平衡设计。

适用行业

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