重力仿真案例 精准复现汽车卡钳铸造缺陷，从源头掌控交付品质

重力铸造球铁汽车卡钳，作为汽车制动系统核心安全件，对铸件内部缩松缺陷有着严苛的验收标准。

传统工艺开发模式高度依赖老师傅经验，在“试模 - 解剖 - 改工艺” 中反复迭代，研发周期长、生产成本高。纯粹依靠个人经验难以精确预判缺陷位置，铸件成型过程中一旦出现批量缺陷，将直接影响制动件交付与行车安全。

SupreCAST全铸造仿真软件，满足重力铸造在设计环节中充型、凝固等全流程的模拟验证需求，以实物缺陷对标为核心，助力铸造企业跳出经验试错，用数字化仿真提前锁定铸件缺陷。

项目背景

利用SupreCAST重力铸造仿真软件复现实物缩松位置，解析缺陷形成机理，优化浇注系统、冒口方案，从源头抑制缩松，减少实体试模次数。

▲图1 铸件结构图

仿真对标实现缺陷精准复现

将卡钳三维模型、QT500系列球铁材料热物性参数、现场实际浇注工艺参数导入SupreCAST重力铸造仿真平台，完整模拟金属液充型流动、温度场演变、凝固顺序全过程。

1、合金参数：EN-GJS500-7。

2、充填工艺参数：入水直径25mm；匀速充填；入水速度1m/s。

3、网格剖分：网格尺寸1mm，网格总数1.4千万，网格剖分采用多层自适应加密方式处理，效果如下图所示。

4、界面换热：软件适配常数和温敏曲线，用户可以参考内置参考曲线进行自主调整。

5、计算监控：网格尺寸1mm，网格总数1.4千万；24核5h 27min充填计算结束，1h 5min凝固计算结束。

清晰还原缺陷形成过程：卡钳缸头处形成热节，凝固过程补缩通道提前断开，金属液收缩得不到持续补给，最终产生缩松。

▲图7 和缺陷高度吻合的热节结果

其他仿真模拟结果

工艺优化与现场落地验证

采用SupreCAST仿真平台输出的最优工艺开展生产试制，铸件探伤检测合格，原缸头位置缩松缺陷得到有效控制。

本次实践项目实现了完整的业务闭环流程：实物缺陷对标 → 仿真复现缺陷 → 缺陷机理解析 → 虚拟多方案迭代 → 现场落地验证。

通过仿真先行，极大地减少了实体试模频次，缩短了新品开发周期，节约了原材料、机加工、检测等各项试错成本。

方案应用价值

结语

汽车制动安全件关乎行车安全，对内部质量零容忍。

SupreCAST重力铸造仿真软件，坚持仿真对标实物的技术思路，推动铸造行业从 “事后查找缺陷” 转变为事前预判缺陷、精准定位缺陷、虚拟迭代优化工艺。

以数字化仿真赋能重力铸造企业，稳定铸件品质，压缩新品研发周期，降低生产成本，助力高端安全类铸件实现高质量产。