【摘 要】
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数值模拟技术以其可视性、前瞻性在铸造领域得到了广泛地应用；然而，针对复杂铸件的数值模拟预测，工艺人员通常考虑在理想条件下浇注，所采用的热物性参数为统一的标准化参数，较
【机 构】
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华中科技大学,材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北,武汉430074
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数值模拟技术以其可视性、前瞻性在铸造领域得到了广泛地应用；然而，针对复杂铸件的数值模拟预测，工艺人员通常考虑在理想条件下浇注，所采用的热物性参数为统一的标准化参数，较少考虑铸造过程工艺波动带来的物性参数和边界条件差异性问题，使得数值模拟预测结果与实际生产铸件缺陷对比存在较大差异，以至于制约了数值模拟技术在铸造工艺优化设计及铸件质量控制的应用和发展。为此，本文提出考虑工艺波动条件下铸件单件化模拟与质量控制方法。首先，采用传感器、工业数据采集及铸件单件全周期管理技术，准确获取成形过程中合金浇注温度和时间、型壳(铸型)及辅材的初始温度等关键工艺参数，提取工艺参数波动性特征。其次，采用热物性参数反求技术，进行标准试件的浇注测温实验，通过正交试验和反热传导法，准确获得热物性参数，并进行数组铸造过程全流程模拟。再次，结合缺陷层次分析方法、模糊评价法和深度神经网络方法，建立关键工艺参数与差异的关系模型，再通过差异逆向反馈修正模型，实现单个铸件缺陷的精准预测。最后，以精准预测结果为基础，采用多目标优化算法获得关键参数的波动性特征及对缺陷敏感性与影响机制，并结合铸件自适应作业的缺陷修复方法，实现铸件最终质量的全过程工艺数字化控制。单件化模拟与质量控制方法的研究与实践，将为获得高性能高质量的复杂铸件产品提供重要科学方法和技术支撑。
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