水基UV油墨在户外大型广告网印中的应用

第一篇：水基UV油墨在户外大型广告网印中的应用

网版印刷已在广告业中广泛利用,特别是户外大型广告,更是网版印刷得天独厚的刚强,是其余印刷难以对抗的.但在广告网版印刷用油墨中,传统的煤油基溶剂型油墨还盘踞着很大的份额.溶剂型油墨溶剂易挥发,不但影响印刷职员的身材康健,还净化氛围和水体环境.在环保呼声日趋飞腾的本日,抉择精良的环保油墨已成为企业久长不乱出产的紧张身分.鉴于溶剂型油墨排放VOC对环境酿成的净化,特别是户外大型三面翻广告其净化愈甚.是以,追求无净化的环保型油墨成为紧张的议题.今朝广泛使用的有水基油墨和UV油墨.一、水基油墨

水基油墨因此水溶性树脂和必定数目的水为主体,配以有机颜料、概况活性剂、消泡剂等经复合加工而成,制作简略.它是操纵油墨中水份在枯燥进程中的蒸发,使已消融水基树脂固化,构成皮膜.水基油墨具备如下特色:

1.因为不含或含有少少量的有机溶剂,根本上没有VOC的排放,防止了VOC净化,改进了印刷功课环境,有益于人体康健,合适绿色印刷的请求.2.油墨中的水溶性树脂能使颜料颗粒平均分散,因此油墨具备精良的分散性、活动性,粘附力强,印刷后可构成平均的膜层.3.使用水基油墨印刷的印品显色性和磨擦安稳度好,而且跟着水溶性高份子树脂的成长,水墨的印刷结果、耐水基、耐磨擦性等都有了很大的改良,印刷适性大为进步,可遍及合用于多种承印物四色套印及专色印刷,不管是印刷无纺布、PE膜、BOPP膜、PA膜、PVC软膜、PVC硬膜、铝箔仍是真空镀铝膜,只要购进一种水基油墨便可,并可进行表印、里印、复合印刷.4.水基油墨的耗墨量低,每平方米满版印刷的用墨量约莫只要溶剂型油墨的50%,并渐渐成为一种重要的印刷油墨.比方,美国95%的柔版印刷品采纳水基油墨,80%的凹版印刷品采纳水基油墨.在塑料印刷中有40%采纳水基油墨.可是,水基油墨也存在一些不足,如油墨光芒差、精度低、附着性差,必需使用耐水印版.别的,油墨中水的蒸发速率较慢,所以枯燥时间较长.二、UV油墨

UV油墨具备节能、绿色环保的佳誉.其重要长处有:

1.环保、节能.因为油墨中不含VOC,有益于职工身材康健,对环境无净化,合适环保和绿色印刷的请求.别的,油墨闪点高(100℃以上),不易焚烧,节流热能,使用平安.2.枯燥速率快.在印刷进程中的不乱性好,受紫内线照耀后刹时(仅几分之一秒)便可枯燥固化,联机印刷中的中心便可枯燥,印后可当即进行后加工,节流制品周期.3.装备占高空积小.与热枯燥比拟,枯燥装配的占用面积少.相对其余油墨(除自然蒸发枯燥油墨外),更能节流动力.印刷可流水功课,节流人力,经济实惠.4.油墨颗粒小,可印邃密图文.油墨的耐磨擦性很是好,印刷品光芒好,色采美丽,彩色密度的复现性优于普通油墨,具备精良的耐磨性、耐水基、耐油性和耐溶剂性等.三、水基UV油墨

UV油墨中的预聚物粘度一般都很大,需参加活性浓缩剂进行浓缩,而今朝使用的浓缩剂丙烯酸酯类化合物具备分歧水平的皮肤刺激性和毒性,是以除研制低粘度的预聚物和低毒性的活性浓缩剂外,斟酌采纳水(部门乙醇)作为浓缩剂的水基UV油墨,不但可使醇溶型油墨有着好的相容性和极佳的粘接机能,并且可以在VOC排放仍很低的环境下完成更低的毒性.今朝水基UV油墨已研制乐成并在一些印刷中得以利用.文章摘自：http:///html/41786.htm

第二篇：UV印刷油墨基础应用小知识

UV印刷油墨基础应用小知识

UV油墨是一种不用溶剂，干燥速度快，光泽好，色彩鲜艳，耐水、耐溶剂、耐磨性好的油墨。目前UV油墨已成为一种较成熟的油墨技术，其污染物排放几乎为零。UV紫外光固化油墨是指在紫外线照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨连接料中的单体聚合成聚合物，使油墨成膜和干燥的油墨。UV油墨也属于油墨，作为油墨，它们必须具备艳丽的颜色(特殊情况除外)，良好的印刷适性，适宜的固化干燥速率。

另外，UV油墨还有以下特性：非吸收性承印材料的油墨固化;油墨乳化可能会阻碍油墨与承印物的附着;轮转印刷机速度快，要求油墨的固化速度与印刷速度相匹配，特别是不干胶印刷和采用特殊油墨的证券印刷，UV油墨印刷效果要好于树脂型胶印油墨。考虑到以上性能，印刷企业在胶印中一般采用UV油墨。不过印刷业在采用UV胶印时还应注意以下几点。

(1)不同性质的承印物应选择不同的油墨，要综合考虑油墨的透光性、固化速率、油墨的遮盖性以及印品表面的光泽度等。

(2)在彩色印刷中，各种颜料吸收UV光子的能力不同，其透过率由高到低为M、Y、C、BK，因此各色油墨的固化程度也不同。透过率直接影响光子对光引发剂的激发能量，因此宜将印刷色序排为BK、C、Y、M，使透光性较差的油墨尽可能多地吸收光子，增强其固化作用。

(3)使用酒精润版系统可以降低油墨的表面张力，促进固化作用，并且在印刷过程中，可利用润版液对印版疏油区域(空白部分)进行强化处理，以确保亲油区域充分亲墨，亲水区域不着墨。改善油墨配方和添加相应的助剂可增加油墨的疏水性，但疏水性过强会导致图像边缘油墨收缩，细微层次丢失、网点边界不清晰等，影响印品质量。

(4)UV印刷对纸张表面强度要求较高，表面强度不够容易发生拉毛故障，用金、银卡纸印刷时，由于这类纸张表面光滑，对油墨的亲和力较小，第二色叠印时容易把第一色墨拉掉。因此在UV印刷中，应选择表面张力较大的纸张，并合理安排色序，调整印刷工艺中相关工艺参数，以避免和减少上述现象的发生。

UV油墨通常由颜料、预(齐)聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂组成，它不含溶剂，油墨固化后固含量接近100%，几乎不含VOC(有机挥发物)，固化过程中不会造成危害性较强的环境污染，无需投入环境治理设施与安保防护设备，使得UV油墨被列为“最合适的材料”。由于UV油墨或上光油不需要使用有机溶剂，可以有效节约石油资源，同时减少对生存环境的破坏，节省因净化空气而造成的费用，工作环境和健康问题也得到改善。所以，UV胶印技术相比传统的胶印技术具有许多明显的低碳印刷特征。

UV胶印的无VOC排放、能量消耗低、生产成本低等绿色特征，将使其在胶印低碳和绿色之路中占据着非常重要的位置。因为，随着社会经济的发展和人们环保意识的提高，印刷的低碳化和绿色化是印刷业的必由之路，由此可见胶印市场的广阔，而胶印市场必将带动UV油墨市场的发展。

第三篇：大型机械在抗洪抢险中的应用

黄河安危事关大局，国家历来对黄河防洪极为重视，经过几十年的努力，我国对洪水、河道演变以及工程施工技术、抢险技术等方面的研究和实践已达到了较高的水平。但是，目前黄河下游的防洪安全问题仍很突出，防洪的形势仍然很严峻。随着国民经济的发展，科学技术的进步，国家对黄河防洪安全的要求也越来越高，为了适应黄河情况多变、险情复杂、抢险任务艰巨的特

点，组建了机械化程度高、技术先进、反映迅速、机械灵活、能打硬仗的专业机动抢险队伍。抗洪抢险也随着社会的进步和治黄现代化建设快速发展，从传统的人工抢险向现代化机械化抢险转变，改变了过去防汛抢险依靠人海战术，没有专用的快速抢险成套设备，在抗洪过程中人员劳动强度过大，疲劳程度高，效率低，甚至错过了抢险的最佳时机，往往给抗洪斗争造成被动的局面。

机械化抢险具备适应“抢早、抢小、抢险快、抢险成功率高”的特点已成为防汛抢险发展的主要趋势。要从实际出发，充分利用在长期抗洪抢险斗争中积累的抢险技术和大型机械设备相结合，用现代化的机械设备代替原来的人工抢险，有效控制险情，极大地减少了人力投入，减轻抢险劳动强度，提高抢险成功与效率。

机动抢险队要加强防汛抢险技术学习。开展防汛抢险新技术，新方法研究和实战演练，不断提高队员抢险技术水平，以及组织能力和动手操作能力，使每个队员都能独挡一面、一专多能、熟练操作机械设备技术，使人机成为一个有机整体，充分发挥大型机械设备在施工和抢险中的效能。把机动抢险队建设成一支机动灵活、反应快速，抢险水平较高的专业化抢险队伍。才能保证在关键时刻拉的出、上的去、抢的住。

根据黄河抢险中土石方工程较多的特点，为达到快速抢护的目的，选用优质高效的机械设备，组织机械化施工抢险，进行高强度土石方作业，对缩短抢险时间，节约抢险投资、减轻劳动强度，提高快速应变能力，才能抢得快，抢得牢，确保黄河安全。

在抢险实践中，河道工程抢险方法有，加修子埝、散抛块石、捆抛柳石枕、推抛石笼、柳石楼厢、土袋及土织物等。这些方法多道工序要靠人力和机械协作，所以抢险技术人员和机械协作十分重要，人机有效结合工作，可达到互相弥补，取长补短的效果。

目前黄河抗洪抢险时使用的大型设备有：挖掘机、装载机、自卸车、推土机、装袋机等。不但用于挖、装、运、推、抛等作业，机动抢险队的机械设备不能仅做一种工作，还要做到一机多用。挖掘机不仅能挖能装，除正常挖掘土石方外，而且还能推、抛、利用自身长臂的特长，可将停留在坝坡的枕体推入河中，在装载机或自卸车散抛石护坡、根石加固时，它可以平整滩坡，抓抛铅丝笼等。

装载机不仅能装，而且还能挖、推、平、碾压、运、抛等，如在一般不太坚硬的地面上可以开挖。推抛石笼、柳石枕、平整坝面、道路。利用轮胎碾压土方，可装抛备防散石护坡，在抢险需抛铅丝笼或柳石楼厢时，使用装载机装抛铅丝笼，插运柳秸料。抛运快，效率高。

推土机不仅能推、平、碾压运还能推枕，推石笼，平整道路和坝面，削坡，碾压石方，短距离搬运柳秸料，石料等（利用推的功能）。

自卸车不仅能运、而且还能抛石，利用车厢长的特点和石料下落惯性可抛石，一次到位。

装袋机：在抢险需用土袋时，使用装袋机装土袋，装袋快，减轻劳动强度，效率高。

铅丝网片编织机：编织既快，对均匀。

挖掘机、装载机和自卸车组合施工抢险要合理匹配。利用自卸汽车装运土石方，就必须配备一定数量的装载机和挖掘机装车。为了充分发挥自卸车的运输和装车机械设备的效率，必须进行合理的配套。

根据黄河抢险的特点，考虑到场地和道路等条件，为使装车机械设备和自卸汽车都能发挥出较多机械效能。首先考虑运距、车速、必须使装车时间与自卸汽车的运输循环时间一致，达到装不等运，运不等装，匹配合理，才能充分发挥机械的工作效率。在运土方时选用挖掘机装车，自卸车运，装载机推平、碾压。在调运石料时选用装载机装，自卸车运，装运快效率高。

根据近年来的抢险实践，濮阳第三机动抢险队总结了以下几条经验：在抢险需抛散石护坡时备方石料运距出险地点10米以内，以挖掘机抓抛最快，石料运距在50米以内装载机铲抛最快。百米外调抛时，由装载机和自卸车匹配效率高。

抢险需抛铅丝笼时，用装载机人机配合抛笼快投抛准确到位，效率高。

抢险采用柳石楼厢时，使用装载机插运秸、柳料不但插运量大，而且速度快，效率高。

抢险需抢修子埝时，运距在30米内以推土机较快，运距在50米以内使用装载机较快。运距在百米外由自卸车或小翻斗车与挖掘机匹配较快。由于濮阳第三机动抢险队上级所配设备有：一台挖掘机，一台装载机，三台自卸车，没有推土机。在汛期特别是洪水期间，本辖区有四处控导工程。二处险工，三处涵闸，仅靠现有设备根本满足不了抢险需要。2003年8月份洪水期间，濮阳第三机动抢险队先到封丘大宫，后到兰考蔡集支

第四篇：计算机在某大型家用电器制定公司中的应用

计算机在某大型家用电器制定公司中的应用

国内有一家大型家用电器制造公司，面对激烈的市场竞争环境，为了改善经营管理、提高工作效率、增强竞争力，该公司首先在它的市场营销部门和财务部门内配置了计算机。这两个部门使用计算机来进行管理并取得了成功。为了推广他们的成功经验，公司其他部门的管理者也想在本部门内配置计算机来提高管理水平。公司数据处理中心王经理认为，由于缺乏对计算机的统一规划管理，如果公司内的计算机数量增加得太多，以及用户自己随便开发应用程序，不仅不会提高公司的经营管理水平，而且可能会对公司的发展造成不利影响。

在公司的财务部门内曾经发生过这样一件事情，一位计算机专业毕业的职员张某花了几个月的时间开发了一个预算分析系统，由于该系统由良好性能，它已经被公司内其他部门的许多管理者采用。但是，后来该职员的离开了该公司并到竞争对手那里工作，由于他离开没有留下系统文档说明，这使得该预算分析系统停止了运行，从而给公司造成了一定损失。

公司销售部门在刚刚购买的计算机上建立了一个包含有几万条客户记录的数据库，但是由于在购买计算机时候并没有充分考虑到计算机处理能力是否能满足今后开发的数据库容量的需求，这使得即使一些简单的数据库查询也要花费几个小时。

公司财务部门还发生过这样一件事情，有一次一位管理人员在使用一台计算机的文字处理软件进行操作时没有对一份含有数十页财务报表的数据文件进行备份，结果由于保存文件的磁盘以外损害，这份报表不得不重新利用粗略的草稿文件进行重建，这使得一个重要的会议被迫延期。

王经理认为上述问题不仅仅是他所能想到的一部份，如果用户自己开发设计的系统生成的报表产生了错误数据，公司管理人员要使用了这些错误数据来进行重要财务或营销决策，那将会给公司带来严重的损失。

所以企业在引入计算机系统时候要结合管理，同时必须进行统一规划、合理控制，才能更好发挥计算机在企业管理中的作用。

《计算机在某大型家用电器制造公司中的应用》案例使用说明

一、教学目的

本案例可用于管理信息系统的技术基础和管理系统的开发等方面的教学。

二、讨论参考题

（1）公司数据处理中心的王经理是否应该控制包括硬件和软件在内的公司对计算机的需求。

（2）公司数据处理中心的王经理应该采取何种措施来更有效地管理和控制用户计算机？对于用户计算机应该引入何种政策和指导方针来加强管理

三、使用建议

讲授管理信息系统的技术基础和管理信息系统的开发时候使用。

第五篇：数值模拟在大型锻件中的应用

材料科学计算机数值模拟

学院：材料科学与工程学院 姓名：董璠

学号：S12080502011 专业：材料学

数值模拟在大型铸锻件中的应用

摘要：本文首先介绍数值模拟技术在现代制造中的地位和作用，然后举例说明数值模拟在铸造和锻造中的应用，最后介绍数值模拟在铸造和锻造中的应用展望。关键词：数值模拟 铸造 锻造 应用

一、引言

随着计算机技术的飞速发展，人类社会已经步入了信息时代。计算机及网络不仅改变了人们生活方式，也同样改变了传统机械制造的概念与方法。随着计算机辅助技术(CAX)的广泛应用，计算机已经深入到工业生产的各个环节之中。一个现代的产品制造过程可以这样来描述：当接到生产任务时，首先采用CAD(Computer AidedDesign)系统进行产品设计，其设计结果将由CAE(Computer Aided Engineering)系统对其生产工艺的可行性及合理性进行评估，如果其不满足制造要求或所需要成本太高，将返回到CAD系统中进行重新设计：如果通过了CAE的评估，就将采用CAM(ComputerAided Manufacturing)系统进行实际的生产制造。这一生产模式已在工业发达国家得到了广泛的应用。

将产品设计、工艺制定、生产制造及管理中的计算机辅助技术，通过先进的信息技术结合起来，从而达到进一步缩短产品设计、制造周期，提高产品质量，降低成本，增强产品竞争能力的目的是非常有意义的。

二、数值模拟技术的有关介绍

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型，可以在昂贵费时的模具或辅具制造之前，在计算机中对工艺的全过程进行分析。不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息，而且可预测可能存在的缺陷；通过改变工艺参数对不同方案进行模拟分析，可以从各方案的对比中总结出规律，进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量，减少材料消耗，提高生产效率，缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。在工业发达国家，数值模拟技术已被认为是生产中必不可少的一个环节，目前在国内数值模拟技术也早已走出象牙塔，并已在实际生产中取得了巨大成功。

2.1 铸造CAE技术

计算机辅助分析又叫计算机辅助工程(Computer Aided Engineering，简CAE)，是计算机在铸造行业中应用的一个重要领域。一般来说，它通过建立能够准确描述研究对象某一过程的数学模型，采用适当的可行的求解方法，在计算机上模拟研究对象的特定过程，分析有关影响因素，预测这一特定过程的可能趋势与结果。铸造过程数值模拟技术便属于典型的CAE技术。铸造CAE技术是利用计算机技术来改造和提升传统铸造技术，对优化铸造工艺．缩短试制周期牌低铸件成本、提高铸件质量有着重要的作用，它的应用和推广将为铸造行业带来很大的经挤和社会效益。

1989年，世界上第一个铸造CAE商品化软件-MAGAMsoft在德国第七届国际铸造博览会上展出，它由德国Aachen大学的Sahm教授主持开发，以温度场分析为核心内容，运行于工作站上。二十世纪90年代以来，铸造CAE商品化软件功能逐渐增强，普遍增加了三维流场分析功能，大大提高了模拟分析的精度。但是，由于铸件三维应力场问题复杂、算法难度大，当时认为很难在微机上实现。1993年，日本丰田汽车公司在荷兰的第60届世界铸造会议上发表了用大型计算机进行发动机缸体及轮毂三维残余应力分析的文章，标志着铸造凝固过程应力场模拟仿真分析朝着工程实用化迈出了一大步。目前，德国MAGAMsott等商品化软件已具有三维应力场分析功能。最初，它采用FDM/FEM联合分析的技术路线，即用FDM分析流动场、温度场，用FEM来分析应力场。其中FEM采用商品化的有限元分析软件。现在，正全部改用FDM技术。其它CAE商品化软件的应力场分析绝大多数也采用FEM方法，如美国的Procast，但模拟分析的准确度有待进一步提高。

2.2 三维有限元模拟

根据金属材料非线性本构关系式的不同，三维有限元在金属成形过程模拟中的应用主要分为两大类：弹-（粘）塑性和刚-（粘）塑性有限元。2.2.1 弹-(粘）塑性有限元法

这一方法考虑了金属变形过程中的弹性效应，其理论基础是Prand It-mises 本构方程。它可分为小变形弹塑性有限元法和大变形弹塑性有限元法，前者主要分析金属成形过程中的初期情况，后者应用于变形量发生大变化的后期阶段。它们适用于弹性变形量无法忽略的成形过程模拟，广泛应用于板料成形问题分析。在分析金属锻造成形时，不仅能按照变形的路径得到塑性区的发展状况，工件中的应力应变、温度分布规律及几何形状的变化，而且还能有效地处理卸载等问题，计算残余应力及残余应变，从而可预知并避免产品缺陷。但是，弹塑性有限元法要采用增量方式加载，为了保证计算精度和迭代的收敛性，增量步长不可能太大所以在计算变形问题时，计算量大，且需要较长的时间和较多的费用，效率较低。金属成形过程模拟分析中常用到的基于弹-（粘）塑性本构关系的三维有限元分析软件主要有MARC、ANSYS 等，基本方程基于Lagrange 坐标系。2.2.2 刚-(粘）塑性有限元法 这一方法忽略了金属成形过程中的弹性变形，其基本理论是Markov 变分原理。刚-（粘）塑性有限元法适用于锻造、挤压以及轧制等塑性成形问题的分析中，刚-塑性有限元法通常只适用于冷加工。由于刚-（粘）塑性有限元法是一种基于变分原理的有限元方法，使计算的增量步长可以取得大一些，并且该方法可以用小变形的计算方法处理大变形问题，所以刚-（粘）塑性有限元法克服了弹-（粘）塑性有限元法中计算量大、运算时间长、效率低等不足，使计算程序大大简化，达到了较高的计算效率。但该法由于忽略了金属成形中的弹性效应，所以该方法不能求解弹性问题，也不能进行残余应力计算。目前，刚-（粘）塑性有限元法已成为金属体积成形的主要数值模拟方法。采用刚-（粘）塑性本构关系的有限元分析软件有：ALPID、DEFORM 等，其基本方程基于Euler坐标系。

三、数值模拟在铸造和锻造中的应用

3.1 数值模拟在铸造中的应用实例

MAGMAsoft铸造模拟软件是全球最佳的铸造软件工具，为铸造业改善铸件品质、制造过程条件、降低成本、增加竞争力提供了最优选择。MAGMAsoft是为铸造专业人员实现改善铸件质量，优化工艺参数而提供的有力工具，它运用仿真传热及流体的物理行为，凝固过程中的应力及应变，微观组织的形成，MAGMAsoft可以准确地预测铸件缺陷，改善现有工艺的不足，提高铸件质量。

MAGMAsoft适用于所有铸造合金材料的铸造生产，范围白灰铁铸造，铝合金砂型铸造，到大型铸钢件铸造。可应用于铸造部件设计的开发，最佳工艺方案的优化，缩孔、缩松的模拟，钢水充型过程的模拟，以及热处理过程中应力场的模拟。

铸件为一活塞零件，合金材料为ZLl09G，相当于MAGMA材料数据库中的A1Sil2CuNiMg，其组织致密性要求较高，生产的主要问题是铸件内缩松和缩孔严重，模具为金属模，采用一模一腔，重力铸造。运用MAGMA CAE软件的主要分析流程如下：（1）建模

对于MAGMA分析软件来说，其造型功能比较简单，只能做一些简单的工作，对于形状较复杂的零件一般只能借助一些专用CAD软件，如Pm／e、UGII、CATIA等进行建模，MAGMA在前处理过程中可通过图形接口将*．iges或*．sd格式文件直接读入。（2）前处理

在前处理中主要设置铸件的浇冒口位置及大小、分别设置铸件、砂芯、芯盒、浇El入水口(inlet)、跟踪粒子(tracer)，其中设计跟踪粒子的目的是为了分析液态金属液充填结束后杂质和氧化物的运动情况，预测这些杂质是否在金属液凝固之前能够上浮到铸件主体以外，即铸件内部是否会出现夹杂等缺陷。（3）网格划分(Enmeshment)有限元网格的划分是软件进行分析的基础，而且有限单元的大小很重要，有限单元大，即整体单元密度小，会造成分析结果粗糙，不精确；太小，整体单元密度大，分析时会占用大量机时，而且结果也不一定精确。所以在划分时应根据模型的大小及复杂程度，选择合适的有限单元密度。

Enmeshment是专门用于对三维实体模型进行有限元四面体单元网格剖分的模块，借助于这个模块，用户可以直接对由机械CAD系统所建立的*．stl格式的实体模型进行自动的四面体单元划分，这个模块特别适于包括铸件、铸型等在内的多个部件同时进行网格剖分。

(a)粗略划分的有限元网格(b)稀疏不同的有限元网格

图1 活塞零件有限元网格划分

（4）模拟计算(simulation)网格划分好以后，就可以设置所用的各种材料、边界条件、机床型号，及多种工艺过程参数，尤其是一些生产过程参数的设置可在多次模拟计算中加以优化。在进行分析计算时，首先要确定模具的类型，是金属模(permanentmold)，还是砂模(sand mold)，以及分析的目的是计算充填(calculate filling)、凝固(calculate solidification)，还是应力应变(calculate stress)情况，然后选择合金材料及确定在铸造过程中材料的热物理特性参数，如铸造合金、型砂等，这些参数可直接从标准数据库(database)中得到。工艺及铸造条件，浇注温度，或压铸冲头曲线等则由用户直接输入现场的实际参数。参数确定完以后整个分析模拟过程可以自动展开，在分析计算的过程中可随时返回修改有关参数并重新开始分析计算.（5）分析结果

模拟计算结束后，就可以在后处理模块中看到以颜色三维方式显示的模拟结果，进行模拟结果分析。

根据流体模拟模块MAGMA fill我们可以获得以下信息：铸型充填的方式、金属液在型腔中流动的方向与速度、溶融金属液温度分布及温降情况、溶融金属液压力场分布、在充填过程中可能发生浇不到、冷隔及冲砂的位置、发生潜在夹渣的位置。

3.2 数值模拟在锻造中的应用实例

众所周知，大型锻造用钢锭中一般存在缩孔、疏松、夹杂和偏析等缺陷。这些缺陷的存在会增大材料的消耗，而且可能会影响到后续锻造工序。认识缺陷形成及分布的规律，并进而提出合理的铸锭工艺，对于提高大锻件质量、缩短生产周期、降低材料消耗具有重大意义。从八十年代中期开始，作者与第一重型机器厂合作，对钢锭凝固过程的温度场进行了大量研究，建立了钢锭凝固中传热过程的数学模型。同时对发热剂、保温剂的发热机理进行了深入的探讨，并建立了相应的数学模型。在此基础上开发出一套专用的有限元模拟程序MIPS。MIPS可以分析凝固过程中温度场的分布，确定不同时刻凝固前沿的位置，而且能预测缩孔及疏松的位置及尺寸。使用该程序对一重220吨钢锭的生产工艺所进行的优化，成功地解决了疏松进入锭身的问题。图2显示了工艺改进前后，缩孔及疏松的模拟结果。

(a)原工艺

(b)改进工艺 图2 220吨钢锭上缩孔疏松缺陷的分布

四、数值模拟在铸造和锻造中的应用展望

铸造CAE技术为提高传统铸造行业的产品质量、企业竞争力提供了强而有力的工具，国内采用铸造CAE技术的铸造厂家比倒不大，而国外发达国家采用这一技术的企业比较普遍。随着世界经济的一体化及我国加入WTO，铸造CAE技术将显得日益重要，最近几年铸造CAE软件的应用情况也表明了越来越多的国内铸 造企越来越越重视铸造CAE技术，这将进一步推动铸造CAE技术的发展．从而最终为铸造企业刨造更大的经济和社会效益。

从20 世纪80 年代中期开始，清华大学机械工程系由刘庄教授领导的课题组就一直从事数值模拟技术在大锻件生产上应用的研究，进行了大量有意义的工作。从钢锭浇注、锻件生产及锻后热处理，所进行的研究工作覆盖了大锻件热加工生产的各个环节，完成了可以用于钢锭凝固过程及缺陷预测，锻造过程及工艺优化，淬、回火过程温度及应力场分析的计算程序。通过与各生产厂家的密切合作，这些程序已经在生产中得到了实际应用，计算结果与实际情况相当吻合，充分证明了程序的可靠性。利用这些程序已经对很多实际生产工艺进行了优化，取得了显著的经济效益。

通过近几年的应用实例可以看出，数值模拟在铸造与锻造方面的应用越来越深入，模拟工作逐步从模拟简单零件转向模拟复杂零件，从模拟单工步成形转向模拟多工步成形。通过模拟所解决的问题不再单纯停留在学术上，而更多的与实际相结合，应用于生产之中。

五、参考文献

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