鑄造CAE技術是利用計算機技術來改造和提升傳統鑄造工藝的新方法，它以可視化方式模擬了鑄造凝固過程，比較準確地反映鑄造缺陷產生的狀況和分布規律。它對降低產品成本、提高鑄造企業競爭力有著不可替代的作用。鑄造CAE軟件為鑄造業改善鑄件品質、制程條件、降低成本、增加競爭力提供了最優選擇，技術人員可以借助此類軟件優化鑄造工藝、提高鑄件質量。但是，軟件昂貴的購置費用與較高的人才需求使得企業使用CAE技術的成本很高，需要付出極大的人力、物力、財力。因此鑄造CAE技術在各類企業，尤其是中小型鑄造企業中并沒有得到廣泛的應用。

　　1平臺邏輯結構

　　平臺邏輯體系采用多層結構的B/S模式，見圖1。平臺邏輯結構共分為表示層、邏輯層、應用層及數據層。其中表示層用于用戶與平臺之間的數據交換，通常以瀏覽器的形式顯示。邏輯層連接表示層和應用層，一方面，它通過表示層將用戶上傳的鑄件模型及相關要求等傳送給應用層;另一方面，鑄件計算機輔助工作完成以后，邏輯層將從應用層讀取工程運算結果與技術修改文檔并傳送回表示層。應用層根據邏輯層提交的計算任務進行鑄造過程的數值模擬計算，所有計算被集中至MAGMAsoft軟件服務器端，平臺根據用戶提供的相關參數進行充型、凝同過程模擬，通過模擬結果，提出合理的鑄造工藝方案，并且將其與模擬結果一并通過邏輯層返回用戶，同時將相關的數據保存在數據層，以便今后調用。數據層用于儲存各類重要信息，分為注冊用戶數據庫和鑄件材料數據庫兩部分。

　　圖1平臺邏輯體系結構

　　2平臺實現原理及實例運行

　　2.1平臺的工作原理與實現

　　用戶與平臺的交流完全通過表示層的GUI實現，界面采用Dreamweaver+ASP.NET制作，這是一種建立在公共語言運行庫上的編程框架，可用于在服務器上生成功能強大的Web應用程序。用戶可通過ASP.NET的動態界面，利用數據訪問接口ADO.NET技術直接訪問位于數據層的數據庫服務器。ADO.NET提供了到所有OLE DB數據源的接口，為存取任何類型的數據均提供了一個框架。因此，平臺采用ADO.NET可以使用戶在.NET應用程序中連接不同類型數據源，并對數據進行檢索、處理和變更等操作。

　　2.2實例運行

　　在用戶注冊并登錄后，雙方的大量數據信息均通過數據庫服務器實現交互。用戶遠程傳送的原始鑄件參數，通過圖2a、圖2b所示的“新建工程項目”界面，以表單形式提交至邏輯層的Web服務器，后者將該界面所包含的項目基本信息、工藝參數設定、選用材料定義以及選擇設置模擬內容四部分信息，分別以數據表的形式保存于數據層的注冊用戶數據庫與鑄件材料數據庫中，圖2c所示為工藝參數設定表。

　　圖2數據信息交互界面

　　2.2.1 應用層服務器軟件MAGMAsoft的工藝模擬

　　圖3a為某廠遠程傳送的鑄件模型。該鑄件為高溫平板閘閥，是煉油催化裂化裝置上的重要設備之一，工作于高溫、較高壓的石油煙氣中。此零件結構復雜，在實際生產中常出現滲漏現象，更為嚴重的是常發生泄漏，造成生產事故。為了更好的解決當前所存在的問題，采用先進的鑄造模擬仿真分析軟MAGMAsoft擬解決以上的問題，結合生產實踐，對鑄造工藝進行改進，預測鑄件縮松、縮孔及熱節出現的位置，從而防止鑄造缺陷的產生，實現安全可靠的生產指標。

　　圖3實體模型

　　圖3b是用戶提供的原始鑄造工藝三維實體模型。澆注系統采用底注式，開設一個直澆道，三個內澆道，橫澆道分別引到鑄件的兩端法蘭和大圓端底部，然后從橫澆道末端引三個內澆道到兩端法蘭和大圓處。鑄件兩端法蘭和左右兩個圓加上頂明胃口，中間頂部加上暗冒口，防止鑄件可能產生的縮松和縮孔缺陷。

　　根據用戶的要求，輸入模擬過程所需的相關參數，見圖4。所得模擬結果見圖5。

　　圖4材料參數的輸入

　　圖5判據結果

　　由模擬結果可以得出原鑄造工藝基本符合金屬凝固原理，冒口起到了一定的補縮作用，但是鑄件法蘭端面和大圓端面上出現了少量縮孔.從而會影響到鑄件的質量。

　　針對實例中使用原始工藝將會出現的問題，需做的改進有：①添加冷鐵，擬在鑄件麗端法蘭和大圓端面處添加冷鐵，以起激冷作用，提高冷卻速度，從而防止該部位熱節產生，減少鑄造缺陷，添加冷鐵后設定鑄件.冷鐵換熱系數為10000，砂型-冷鐵換熱系數為7000;②把四個冒口在原有的工藝基礎上均加大10%，將中間的暗冒口改為明冒口，保證補縮距離。模擬結果如圖6所示。添加外冷鐵部位，有效地使鑄件散熱和凝固，從而保證鑄件順序凝同，使鑄件補縮充分。同時，鑄件的縮孔和疏松問題也得到解決。最后，該鑄件的缺陷通過平臺技術服務得到解決。

　　圖6改進工藝后的判據結果

　　2.2.2邏輯層web服務器反饋結果

　　平臺全部計算任務由應用層服務器承擔，因此計算所得模擬結果與改進后的鑄造工藝技術修改文檔由應用層上傳至數據庫服務器。用戶在表示層的GUI發出項目查詢請求，通過邏輯層web服務器提交至數據庫，經與應用層上傳的數據比對后，將查詢結果通過表示層呈現于客戶端，見圖7a。若項目已經結束，用戶還可將模擬結果等文件下載至本地計算機，如圖7b所示。因此，通過網絡服務，平臺的企業用戶可方便、快捷地發現實際鑄造工藝中的問題，并得到解決方案，避免鑄件缺陷的存在，提高鑄件產出率。

　　圖7平臺反饋結果

　　3結束語

　　基于B/S多層結構的鑄造CAE技術公共服務平臺工作原理，成功地將獲取CAE技術服務所需的購買軟件與人才培養費用通過平臺分攤至各個用戶，大幅降低了企業的使用成本，從而極大地提高了鑄造CAE技術普及;此外，通過服務平臺能夠為企業高效、快捷地解決鑄造工藝中的實際問題.從而及時預測鑄件缺陷.改進鑄造工藝，確保鑄件質量，加速產品更新換代，提高企業經濟效益。