帕盛博（蘇州）軟件科技有限公司總經理余永吉先生（右）做客“直播間”，接受《壓鑄周刊》主編專訪

原標題：模擬仿真技術助力壓鑄業高質量發展
帕盛博（蘇州）軟件科技有限公司總經理余永吉先生專訪

在“2021全國壓鑄年會”上，主辦方中國機械工程學會鑄造分會（“全國鑄造學會FICMES”）、《壓鑄周刊》聯合推出“對話行業專家：直播訪談”節目。邀請行業專家、知名企業相關負責人做客直播間，就當下壓鑄行業的熱點話題和各自企業的發展情況展開“對話”。

其中，作為受訪嘉賓之一，帕盛博（蘇州）軟件科技有限公司總經理余永吉先生，就FLOW-3D CAST鑄造模擬分析軟件的功能與優勢，模擬仿真技術的應用和用途以及未來發展趨勢做了詳盡介紹和分析，并對有色鑄造及壓鑄行業的發展前進發表了獨到的看法。

《壓鑄周刊》主編：FLOW-3D在算法上跟同類軟件有什么不同？FLOW-3D CAST在鑄造行業的應用，有哪些優勢？

余永吉先生：我接觸模擬分析軟件已有很多年，不同的軟件有不同的算法。FLOW-3D模擬分析軟件，主要起源于流體力學，歷史比較悠久。Flow Science的創始人C. W. (Tony) Hirt博士是流體體積法VOF方法的創立者之一。而FLOW-3D就是這項工作VOF的直接衍生，之后通過TruVOF提高了其復雜性，在跟蹤不同液/氣界面的速度和準確性方面取得了開創性的進步。這個獨特的專利技術叫TruVOF，通過流體力學和TruVOF專利來確保模擬仿真的準確度，也造就了鑄造專用模擬分析軟件FLOW-3D CAST的精準模擬。

目前為止，FLOW-3D CAST在鑄造行業開創了模擬仿真的流態準確度的標準，目前很多商業軟件應用了FLOW-3D CAST的方程式，僅采用了 VOF 三種基本觀念中的1 或 2 種 。FLOW-3D 擁有 VOF 技術中的全部功能，并且已被證明能夠針對自由液面進行完整的描述，所以我們模擬分析的流態及其準確度，得到很多鑄造及壓鑄行業用戶的認可。這就是FLOW-3D CAST和其他軟件重要區別之一。

Tru VOF方法

2020年12月28號，我們推出最新版本FLOW-3D CAST 5.1。新版本，在流態方面和凝固功能上做了優化和更新，除此之外，新版本在二次枝晶間距、應力分析等功能上，也做了提升。最主要的還是，FLOW-3D CAST是基于流體力學研究為基礎的一款模擬仿真軟件，也是我們老生常談的三個字“精準度”。

薄壁壓鑄件的流態模擬及微小氣泡模型

SDAS二次枝晶間距

FLOW-3D CAST應力變形模擬

《壓鑄周刊》主編：請您介紹一下，FLOW-3D CAST在壓鑄行業的應用有哪些優勢？

余永吉先生：眾所周知，鑄造生產過程，大部分人更多關注的是凝固，或者只了解凝固，但是往往鑄件的缺陷，是因為金屬液的流體流態問題所造成的，因此我們需要關注“來龍去脈”。在鑄造領域，從過去到現在，鑄造生產工藝中的凝固，我們是可以通過理論和經驗去推算的，但是流態是我們推算不了的。因此，我們通常需要通過模擬仿真，提前預預測鑄件的缺陷，達到提高生產效率、降低生產成本的目的。

從鋁錠生產開始的全流程壓鑄仿真模擬

《壓鑄周刊》主編：據了解，國際某知名電動車的大型一體成型壓鑄件的開發，使用FLOW-3D CAST的軟件。請您介紹一下這個案例。

余永吉先生：我們很早就參與這個項目，這也是這家企業對FLOW-3D模擬仿真軟件的認可，也是對FLOW-3D CAST軟件的檢驗。一體式壓鑄件，是一個超大型的壓鑄件，把數十個零部件整合起來，它的難度是非常大的。大家都知道，這個件采用了6000T壓鑄機來生產。對于這么一個很大投影面積的鑄件，對它的工藝仿真、工藝開發，應該基于怎樣的原理來進行？我們可以通過多次模擬仿真去分析，但是我們不可能做一套模具和在6000T壓鑄機上試錯，這樣的代價和成本太高。

我們很榮幸得到這家電動車廠商的邀請，在大型件產品前期開發階段，我們就已經介入了。這是需要一定技術積累的，產品的開發要考慮諸多因素，比如：鋁合金液相線的長度，薄壁件體積大且壁薄、又是曲面，鋁合金液接觸空氣后氧化，鋁合金液的凝固等一系列的因素。所以，只有通過模擬仿真技術，才能得出準備的工藝參數。其中，我們運用了求解器去得出這樣的一個結果，求解器一直以來是我們引以為豪的，它應用于壓鑄行業的模擬仿真，也是在這個領域里的一個突破，為行業發展做出了貢獻。

另外，就是有關表面光潔度的要求，通過我們的模擬仿真，通過壓鑄工藝生產的大型一體化壓鑄件的表面光潔度能達到0.8-1.25微米的，所以它是可以替代沖壓零部件的，是可行的，而且它的成本、效率也是非常可觀的。

《壓鑄周刊》主編： FLOW-3D CAST在高壓壓鑄領域的應用，請您具體的介紹一下它的新功能和優勢。可舉例說明，在客戶合作的過程中解決了一些棘手問題。

余永吉先生： 模擬仿真軟件，在高壓壓鑄領域的應用，大家更注重的是充型、凝固的研究。FLOW-3D CAST鑒于其在流體力學的優勢，因此它不僅對充型、凝固進行仿真分析，它對氧化渣、流體長度、溫度變化、壓鑄件表皮留痕等也進行仿真分析。在表皮留痕部分，尤其是在鋅合金衛浴壓鑄件上，流痕的仿真計算是非常重要的，如果沒有考慮到這個因素，做出毛坯件產品之后拿去電鍍，鋅合金鑄件表面流痕，很容易就會顯現出來。而這些都是FLOW-3D CAST的強項。

除了以上的因素外，我們還在做更深入的研究，將FLOW-3D CAST更多功能挖掘出來，并應用于壓鑄和鑄造行業。在高壓壓鑄領域，和大家分享我們通過FLOW-3D CAST模擬得出的一些數據，去指導實際的壓鑄生產，為客戶降本增效。

《壓鑄周刊》主編：我們知道，當前，整車廠對壓鑄件質量要求越來越高，壓鑄產業也處于一個轉型升級期，向著高質量發展方向升級。鑄造模擬分析（軟件），可以為此帶來哪些幫助？在其中發揮什么作用？

余永吉先生：我本身是模具設計出身，眾所周知，模具是工業之母。沒有模具，成品就難以批量化生產。模擬仿真軟件，是模具開發出來前的一個很好的工具。它可以幫助我們規避模具開發過程中的一些短板。通常情況下，在模具開發過程中，我們通過試錯，來達到我們想要的結果。然而，通過模擬仿真，我們可以提前預知結果，因此我們就可以通過仿真技術，讓我們模具開發的過程和周期縮短。接著，我們可以提前把壓鑄件做出來，以滿足客戶廠家的驗收。

現如今，汽車工業對壓鑄件提出更高的要求，模擬仿真技術的優勢就體現出來了。我們可以通過仿真技術，去驗證我們模具及工藝開發的設計能力，驗證它的可行性；預判壓鑄工藝設計出來的結果，預知壓鑄件的成品率。

比如，整車廠給出一個項目，他想知道供應商（壓鑄廠）就這個項目，能做到多高的成品率。當前，很多壓鑄廠、鑄造廠，只能通過試錯來給出答案。當時，通過模擬仿真技術，可以直接給整車廠看仿真的工藝、可預知的成品率。進而，把這個仿真的結果導入模具設計、壓鑄生產，那么整個效果、總體成本就一目了然。同時，你又可以讓整車廠看到，你作為供應商的實力，你是走在時代前端的。包括現在的大型一體化壓鑄件的開發和生產，我們都是通過模擬仿真技術，去推動它的批量化、高成品率的生產。

《壓鑄周刊》主編：您作為鑄造模擬仿真領域的專家，您對鑄造模擬分析軟件在技術和應用上的發展趨勢，有什么看法？

余永吉先生：去年一整年，我花了相當多的時間，去調研國內鑄造及壓鑄企業使用模擬仿真軟件的情況、普及率。我發現，雖然中國是全球第一大模具制造國、最大的鑄件生產國，但是我們在模擬仿真軟件的使用方面還是很欠缺，沒有很好的利用模擬仿真去自我提升。我一直希望，中國的模具行業、壓鑄及鑄造行業及業內企業，能夠重視模擬仿真技術的應用，認識到模擬仿真技術的重要性。同時，也希望大家意識到模擬仿真技術的真正用途，而不是為了應付客戶而去購買模擬仿真軟件。

我認為，用戶首先要了解自身的需求，到底需要或偏向于什么軟件或某個軟件模塊。其實，軟件的應用，跟我們企業未來發展是相關的，我們知道了自己對軟件的需求，才知道自己未來的發展方向。因此，第一步是選擇和導入（模擬仿真）軟件。導入之后，還要對工程師做相應的培訓，然后真正地把軟件經常用起來，用于解決各種問題和產品開發上。這對于提升中國模具技術水平，推動壓鑄行業不斷發展，是有很重要的作用的。

《壓鑄周刊》主編：去年，我和您討論過一個問題，有色鑄造及壓鑄件，與黑色鑄造件的對比，有色鑄造及壓鑄件在鑄件總量中所占的比例是不高的，大概是20%。但是，它的產值和價值其實是非常高的。相較黑色鑄造，您對國內有色鑄造及壓鑄行業的發展前景有什么看法？

余永吉先生：這個問題非常好。這也是這段時間大家一直在探討的問題。春節后，電動車一體化車身件的成功試制，鋁錠價格一路走高，價格大漲。針對這兩個話題，大家都在思考，根據這樣的走勢，有色鑄造及壓鑄行業到底有沒有未來？我認為，大家不需要擔心這個問題。未來，中國有色鑄造及壓鑄行業的產值和市場空間，肯定會越來越高、越來越大。

這里有一點，我想提醒業界同仁，不管是有色鑄造、壓鑄還是黑色鑄造，各自所占比例，不能用斤兩來衡量。黑色鑄件，它是以重量計算；有色鑄造及壓鑄件，它是以單個、單件來衡量價值的。我一直以為，黑色鑄造，不要以為它產能（產量）大，它的產值（價值）就大，黑色鑄造的話，基本上年產值是穩定和固定的。但是，如果是壓鑄件，或者鋁合金鑄件，就不一樣，它不以重量而是以單件來衡量它的價值，這個產值空間是非常大的。

所以，有些企業想往有色鑄造及壓鑄行業轉型或投資，這是有前途和潛力的。但是，這些企業在投資時一定要慎重，要清楚你想做什么產品，不要什么都做，不要盲目，要有一個清晰的方向。很多人是因為看到別人在有色鑄造及壓鑄行業發展的好，就跟風，不看方向，這是比較危險的。因此不要盲目去跟從，先要清楚自己的底子。比如，現在要投一家壓鑄廠的話，我應用方向在哪里？我的方向是電動車，是5G，是其他工業品？投一家有色鑄造廠的話，我做的是底盤件，還是副車架，還是其他？這個大家要去衡量它們的比例。

總而言之，未來，中國有色鑄造及壓鑄市場前景和空間的潛力，是非常巨大的。因為我們接觸了很多整車廠，他們和我們分享了他們后續的規劃和愿景，就是往“輕量化”這條路線上走。“輕量化”之路，目前中國還有很多整車廠可以走，走這條路的捷徑之一就是將黑色鑄件轉有色鑄件（或者“鑄鋁件”）。與此同時，有色及壓鑄件類別多，選擇性大。所以，為什么我認為中國有色鑄造及壓鑄行業前景可期，空間巨大。但是，我再三提醒，投資須謹慎。