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FICMES-《压铸周刊》直播访谈 | 帕盛博总经理余永吉先生受邀做客直播室,探讨模拟仿真技术助力压铸的高质量发展

作者:PSB市场部   发布时间:2021/05/20
FICMES-《压铸周刊》直播访谈 | 帕盛博总经理余永吉先生受邀做客直播室,探讨模拟仿真技术助力压铸的高质量发展

 直播访谈 

帕盛博(苏州)软件科技有限公司

总经理余永吉先生专访

在“2021全国压铸年会”上,主办方中国机械工程学会铸造分会(“全国铸造学会FICMES”)、《压铸周刊》联合推出“对话行业专家:直播访谈”节目。邀请行业专家、知名企业相关负责人做客直播间,就当下压铸行业的热点话题和各自企业的发展情况展开“对话”。

其中,作为受访嘉宾之一,帕盛博(苏州)软件科技有限公司总经理余永吉先生,就FLOW-3D CAST铸造模拟分析软件的功能与优势,模拟仿真技术的应用和用途以及未来发展趋势做了详尽介绍和分析,并对有色铸造及压铸行业的发展前进发表了独到的看法。

帕盛博(苏州)软件科技有限公司总经理余永吉先生(右)做客“直播间”,接受《压铸周刊》主编专访

 

《压铸周刊》主编:FLOW-3D在算法上跟同类软件有什么不同?FLOW-3D CAST在铸造行业的应用,有哪些优势?

余永吉先生:我接触模拟分析软件已有很多年,不同的软件有不同的算法。FLOW-3D模拟分析软件,主要起源于流体力学,历史比较悠久。Flow Science的创始人C. W. (Tony) Hirt博士是流体体积法VOF方法的创立者之一。而FLOW-3D就是这项工作VOF的直接衍生,之后通过TruVOF提高了其复杂性,在跟踪不同液/气界面的速度和准确性方面取得了开创性的进步。这个独特的专利技术叫TruVOF,通过流体力学和TruVOF专利来确保模拟仿真的准确度,也造就了铸造专用模拟分析软件FLOW-3D CAST的精准模拟。

目前为止,FLOW-3D CAST在铸造行业开创了模拟仿真的流态准确度的标准,目前很多商业软件应用了FLOW-3D CAST的方程式,仅采用了 VOF 三种基本观念中的1 或 2 种 。FLOW-3D 拥有 VOF 技术中的全部功能,并且已被证明能够针对自由液面进行完整的描述,所以我们模拟分析的流态及其准确度,得到很多铸造及压铸行业用户的认可。这就是FLOW-3D CAST和其他软件重要区别之一。

Tru VOF方法

 

2020年12月28号,我们推出最新版本FLOW-3D CAST 5.1。新版本,在流态方面和凝固功能上做了优化和更新,除此之外,新版本在二次枝晶间距、应力分析等功能上,也做了提升。最主要的还是,FLOW-3D CAST是基于流体力学研究为基础的一款模拟仿真软件,也是我们老生常谈的三个字“精准度”。

薄壁压铸件的流态模拟及微小气泡模型

SDAS二次枝晶间距

FLOW-3D CAST应力变形模拟

 

《压铸周刊》主编:请您介绍一下,FLOW-3D CAST在压铸行业的应用有哪些优势?

余永吉先生:众所周知,铸造生产过程,大部分人更多关注的是凝固,或者只了解凝固,但是往往铸件的缺陷,是因为金属液的流体流态问题所造成的,因此我们需要关注“来龙去脉”。在铸造领域,从过去到现在,铸造生产工艺中的凝固,我们是可以通过理论和经验去推算的,但是流态是我们推算不了的。因此,我们通常需要通过模拟仿真,提前预预测铸件的缺陷,达到提高生产效率、降低生产成本的目的。

从铝锭生产开始的全流程压铸仿真模拟

 

《压铸周刊》主编:据了解,国际某知名电动车的大型一体成型压铸件的开发,使用FLOW-3D CAST的软件。请您介绍一下这个案例。

余永吉先生:我们很早就参与这个项目,这也是这家企业对FLOW-3D模拟仿真软件的认可,也是对FLOW-3D CAST软件的检验。一体式压铸件,是一个超大型的压铸件,把数十个零部件整合起来,它的难度是非常大的。大家都知道,这个件采用了6000T压铸机来生产。对于这么一个很大投影面积的铸件,对它的工艺仿真、工艺开发,应该基于怎样的原理来进行?我们可以通过多次模拟仿真去分析,但是我们不可能做一套模具和在6000T压铸机上试错,这样的代价和成本太高。

我们很荣幸得到这家电动车厂商的邀请,在大型件产品前期开发阶段,我们就已经介入了。这是需要一定技术积累的,产品的开发要考虑诸多因素,比如:铝合金液相线的长度,薄壁件体积大且壁薄、又是曲面,铝合金液接触空气后氧化,铝合金液的凝固等一系列的因素。所以,只有通过模拟仿真技术,才能得出准备的工艺参数。其中,我们运用了求解器去得出这样的一个结果,求解器一直以来是我们引以为豪的,它应用于压铸行业的模拟仿真,也是在这个领域里的一个突破,为行业发展做出了贡献。

另外,就是有关表面光洁度的要求,通过我们的模拟仿真,通过压铸工艺生产的大型一体化压铸件的表面光洁度能达到0.8-1.25微米的,所以它是可以替代冲压零部件的,是可行的,而且它的成本、效率也是非常可观的。

 

《压铸周刊》主编:FLOW-3D CAST在高压压铸领域的应用,请您具体的介绍一下它的新功能和优势。可举例说明,在客户合作的过程中解决了一些棘手问题。

余永吉先生:模拟仿真软件,在高压压铸领域的应用,大家更注重的是充型、凝固的研究。FLOW-3D CAST鉴于其在流体力学的优势,因此它不仅对充型、凝固进行仿真分析,它对氧化渣、流体长度、温度变化、压铸件表皮留痕等也进行仿真分析。在表皮留痕部分,尤其是在锌合金卫浴压铸件上,流痕的仿真计算是非常重要的,如果没有考虑到这个因素,做出毛坯件产品之后拿去电镀,锌合金铸件表面流痕,很容易就会显现出来。而这些都是FLOW-3D CAST的强项。

除了以上的因素外,我们还在做更深入的研究,将FLOW-3D CAST更多功能挖掘出来,并应用于压铸和铸造行业。在高压压铸领域,和大家分享我们通过FLOW-3D CAST模拟得出的一些数据,去指导实际的压铸生产,为客户降本增效。

 

《压铸周刊》主编:我们知道,当前,整车厂对压铸件质量要求越来越高,压铸产业也处于一个转型升级期,向着高质量发展方向升级。铸造模拟分析(软件),可以为此带来哪些帮助?在其中发挥什么作用?

余永吉先生:我本身是模具设计出身,众所周知,模具是工业之母。没有模具,成品就难以批量化生产。模拟仿真软件,是模具开发出来前的一个很好的工具。它可以帮助我们规避模具开发过程中的一些短板。通常情况下,在模具开发过程中,我们通过试错,来达到我们想要的结果。然而,通过模拟仿真,我们可以提前预知结果,因此我们就可以通过仿真技术,让我们模具开发的过程和周期缩短。接着,我们可以提前把压铸件做出来,以满足客户厂家的验收。

现如今,汽车工业对压铸件提出更高的要求,模拟仿真技术的优势就体现出来了。我们可以通过仿真技术,去验证我们模具及工艺开发的设计能力,验证它的可行性;预判压铸工艺设计出来的结果,预知压铸件的成品率。

比如,整车厂给出一个项目,他想知道供应商(压铸厂)就这个项目,能做到多高的成品率。当前,很多压铸厂、铸造厂,只能通过试错来给出答案。当时,通过模拟仿真技术,可以直接给整车厂看仿真的工艺、可预知的成品率。进而,把这个仿真的结果导入模具设计、压铸生产,那么整个效果、总体成本就一目了然。同时,你又可以让整车厂看到,你作为供应商的实力,你是走在时代前端的。包括现在的大型一体化压铸件的开发和生产,我们都是通过模拟仿真技术,去推动它的批量化、高成品率的生产。

 

《压铸周刊》主编:您作为铸造模拟仿真领域的专家,您对铸造模拟分析软件在技术和应用上的发展趋势,有什么看法?

余永吉先生:去年一整年,我花了相当多的时间,去调研国内铸造及压铸企业使用模拟仿真软件的情况、普及率。我发现,虽然中国是全球第一大模具制造国、最大的铸件生产国,但是我们在模拟仿真软件的使用方面还是很欠缺,没有很好的利用模拟仿真去自我提升。我一直希望,中国的模具行业、压铸及铸造行业及业内企业,能够重视模拟仿真技术的应用,认识到模拟仿真技术的重要性。同时,也希望大家意识到模拟仿真技术的真正用途,而不是为了应付客户而去购买模拟仿真软件。

我认为,用户首先要了解自身的需求,到底需要或偏向于什么软件或某个软件模块。其实,软件的应用,跟我们企业未来发展是相关的,我们知道了自己对软件的需求,才知道自己未来的发展方向。因此,第一步是选择和导入(模拟仿真)软件。导入之后,还要对工程师做相应的培训,然后真正地把软件经常用起来,用于解决各种问题和产品开发上。这对于提升中国模具技术水平,推动压铸行业不断发展,是有很重要的作用的。

 

《压铸周刊》主编:去年,我和您讨论过一个问题,有色铸造及压铸件,与黑色铸造件的对比,有色铸造及压铸件在铸件总量中所占的比例是不高的,大概是20%。但是,它的产值和价值其实是非常高的。相较黑色铸造,您对国内有色铸造及压铸行业的发展前景有什么看法?

余永吉先生:这个问题非常好。这也是这段时间大家一直在探讨的问题。春节后,电动车一体化车身件的成功试制,铝锭价格一路走高,价格大涨。针对这两个话题,大家都在思考,根据这样的走势,有色铸造及压铸行业到底有没有未来?我认为,大家不需要担心这个问题。未来,中国有色铸造及压铸行业的产值和市场空间,肯定会越来越高、越来越大。

这里有一点,我想提醒业界同仁,不管是有色铸造、压铸还是黑色铸造,各自所占比例,不能用斤两来衡量。黑色铸件,它是以重量计算;有色铸造及压铸件,它是以单个、单件来衡量价值的。我一直以为,黑色铸造,不要以为它产能(产量)大,它的产值(价值)就大,黑色铸造的话,基本上年产值是稳定和固定的。但是,如果是压铸件,或者铝合金铸件,就不一样,它不以重量而是以单件来衡量它的价值,这个产值空间是非常大的。

所以,有些企业想往有色铸造及压铸行业转型或投资,这是有前途和潜力的。但是,这些企业在投资时一定要慎重,要清楚你想做什么产品,不要什么都做,不要盲目,要有一个清晰的方向。很多人是因为看到别人在有色铸造及压铸行业发展的好,就跟风,不看方向,这是比较危险的。因此不要盲目去跟从,先要清楚自己的底子。比如,现在要投一家压铸厂的话,我应用方向在哪里?我的方向是电动车,是5G,是其他工业品?投一家有色铸造厂的话,我做的是底盘件,还是副车架,还是其他?这个大家要去衡量它们的比例。

总而言之,未来,中国有色铸造及压铸市场前景和空间的潜力,是非常巨大的。因为我们接触了很多整车厂,他们和我们分享了他们后续的规划和愿景,就是往“轻量化”这条路线上走。“轻量化”之路,目前中国还有很多整车厂可以走,走这条路的捷径之一就是将黑色铸件转有色铸件(或者“铸铝件”)。与此同时,有色及压铸件类别多,选择性大。所以,为什么我认为中国有色铸造及压铸行业前景可期,空间巨大。但是,我再三提醒,投资须谨慎。

本文转载自:压铸商情