铸造工艺设计范文第1篇

[关键词]铸钢车轮 铸造工艺设计 模拟优化

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0162-02

引言

随着我国铁路现代化进程的加快，铁路货物运输的提速重载将是主要的发展方向。提高轴重是世界各国重载运输一致采用的一项重要举措，长期的运行考核证明这项措施既提高了运输收入，又降低了维修成本。作为车辆关键部件的车轮在列车运行中起着承载和制动的作用，直接关系到铁路运输的安全。因此，提速重载的不断实施对车轮产品的制造质量和使用性能的要求也会更高。

1.铸造工艺设计

1.1 铸造工艺方案的确定

ZG310-570 材料化学成分（质量分数，% ）为0.50C，0.60Si，0.90Mn，该材料体收缩较大。法兰部分厚 50mm，与下部筒体交接处形成热节，易形成缩孔、缩松。因此必须采用顺序凝固原则进行铸造生产，并结合适当的冒口来消除缩孔、缩松。造型材料为水玻璃砂，浇注温度 1520～1550℃。初始工艺方案模型如图 1 所示。

1.2 冒口的设计

冒口应设在铸件浇注位置时的最高部位，为确保铸件凝固时有足够的金属液对其补缩，需在铸件的上部设置冒口。根据模数法计算出铸件模数：M件=V/A，铸件体积V=6.012×10 6 mm 3，传热表面积A=3.347×10 5 mm 3，M件=1.80cm。 冒口模数M冒=1.2M 件，M冒=1.2×1.80=2.16 cm。根据铸件结构和热节位置决定采用2个冒口对铸件进行补缩。 在法兰上端设置2柱形冒口，查得冒口尺寸为准130mm×130 mm，冒口充满钢液质量13kg。 冒口结构模型见图 1 。

2.优化工艺模拟结果及分析

2.1 优化工艺简介

根据模拟结果可知， 初始工艺中铸件实现了自下而上的顺序凝固，两柱形冒口也起到了补缩作用。只是由于冒口的补缩能力不足， 导致铸件中部产生微量孤立液相区。在最后凝固阶段，冒口根部和铸件同时凝固，铸件不能得到很好的补缩，形成缩孔、缩松缺陷。 该车轮铸造工艺改进的要点是使凝固过程中铸件内出现的孤立液相区延伸到冒口中， 通过增大冒口模数、添加冷铁，使工艺系统能按照顺序凝固方式，将缺陷留在冒口内。为保证获得致密铸件， 对初始工艺进行如下改进： ① 将冒口尺寸改为 准140mm×150mm ； ② 在两冒口对称的铸件中部增设两块适当尺寸的冷铁。 优化工艺模型如图 2所示。

2.2 优化工艺的充型过程及分析

充型过程对铸件的最终质量具有重要影响，浇不足、冷隔、气孔、夹砂等缺陷都与铸造的充型过程密切相关。优化工艺的充型过程见图3。可以看出，浇注系统内的钢液在流动过程中始终处于充满状态， 防止了气体和夹杂物的卷入。 钢液从铸件底部侧向引入型腔，由铸件底部旋转平稳地逐渐上升，没有出现飞溅、喷射现象，见图 3（a） 、 （b） ；随着浇注过程的进行，液面不断均匀稳定地上升，液面延伸到冒口底部，见图3（c） ；冒口为最后填充部位，见图 3（d） 。 可以看出，整个充型过程中，钢液在型腔中的液面比较平稳，表明此浇注系统设计的比较合理。

3.3 优化工艺的凝固过程及分析

将优化工艺三维模型转化为 STL 格式文件，导入 ViewCast 软件， 对其进行网格剖分和参数设置，对铸件的凝固过程再次进行模拟，结果见图4 。 可以看出，当凝固进行到 t=426s 时，铸件底部、浇注系统、以及增设冷铁处，最先凝固；当 t=465s 时，铸件内出现补缩瓶颈，即将产生孤立液相区；当 t=470s时，由于冷铁的激冷作用，初始工艺中铸件中部出现的微量孤立液相区已经消失， 铸件内出现两部分孤立液相区，由两冒口分别进行补缩，孤立液相区不断向冒口延伸；当 t=938s 时，铸件已经结束凝固，孤立液相区出现在冒口根部区域。优化工艺模拟的缺陷预测如图 5所示， 铸件内部没有发现缩孔、缩松缺陷，这些缺陷已经成功转移到了冒口中。铸件凝固过程中，冒口内钢液的温度始终处于铸件的最高状态，补缩通道畅通，冒口是最后凝固部位，实现了从铸件到冒口的顺序凝固，保证了铸件质量。

3.结束语

优化工艺将冒口尺寸适当增大， 并添加相应尺寸的冷铁，模拟结果显示成功转移了热节位置。铸件内无缺陷，缩孔、缩松转移到冒口中，凝固顺序符合设计要求，保证了铸件质量。

参考文献

[1] 米国发，何斌锋.计算机模拟在铸钢后桥工艺优化中的应用[J].航天制造技术，2008，（2）：44-48.

铸造工艺设计范文第2篇

该铸件属于大型厚壁件，根据确定的生产纲领以及该零件的结构特点，若采用普通铸造工艺，会使用较多的砂芯，砂芯的放置、定位、排气等问题会大大增加铸造工艺的难度。针对该件单件小批量的生产纲领，采用实型铸造工艺（即普通砂型与消失模相结合的铸造方法）来生产。该方案选用STMMA做为模样材料，采用自硬尿烷树脂砂中的醇酸油尿烷树脂砂，进行填充模型表面一定厚度的型砂填充，其余部分使用干砂填充，这样可以减少自硬树脂砂的用量，降低成本。通过参考资料[3]确定该铸钢件的涂料采用铝矾土70%，锆英粉30%的骨料制备的消失模铸钢涂料,进行刷涂，涂层厚度4mm左右即可。

2铸造工艺设计

选取开放式底注浇注系统。根据铸件材质，确定浇口杯用耐火砖砌成，浇注系统均采用陶瓷管砌成。在设计浇注系统时，为了获得好的铸件质量，采用在宽度方向上相对浇注的方式，即两个直浇道通过"搭桥"方式与浇口杯连接，其分布见图2所示。采用阻流截面设计法计算该铸件的各个浇注系统尺寸[4]，直浇道截面积为50.24cm2，高度1030mm；横浇道截面积为50.24cm2，长度为4525mm；内浇道截面积为31.4cm2，长度为60mm；"搭桥"浇道截面积为50.24cm2，长度为3040mm。设计使用冒口补缩，并配合冷铁以加强顺序凝固，冒口选取易割明冒口；1#冒口32个，直径为180mm，高为360mm的圆柱体，2#冒口8个，直径为250mm，高360mm的圆柱体。冒口及冷铁的放置位置如图3、图4所示。该件为长条类铸件，轮廓尺寸：4600mm×2550mm×550mm，为防止挠曲变形，在制作塑料模样时，按铸件可能产生变形（"热凹冷凸"[5]）的相反方向做出反变形的塑料模样；留反变形量为2mm/m。

3铸造凝固模拟

经过对该铸件物性参数的分析，确定了浇注温度为1570~1600℃，浇注时间为470~500s时，铸件的质量较好。铸件的凝固过程与铸件的缩孔、缩松及应力集中直接相关。对铸件进行凝固过程模拟就是为了预测缩孔及缩松的位置，同样，由凝固时间及凝固顺序也可以根据经验预测缩孔及缩松。采用华铸CAE软件得到的铸件开始凝固图、凝固过程图和凝固结束图分别见图5~图7；整个浇注系统及铸件底部、侧部最先凝固，然后依次从下而上凝固，冒口底部及铸件顶部为最后凝固的位置。由图7可知：整个铸件凝固结束后，缩孔缩松大部分分布在冒口及浇道中，铸件绝大部分的外表面都没有缺陷，而且有可能出现缺陷的外表面为该铸件的非承载面，且这些面放有机加工余量，基本不会影响铸件性能。

4结论

铸造工艺设计范文第3篇

关键词:钛合金；薄壁铸件；表面裂纹；铸造工艺

钛合金头罩高度为750mm，最大直径为300mm，壁厚仅为1．5mm，属大型薄壁钛合金铸件。其铸造难度大、工艺复杂，在铸造过程中易产生裂纹、气孔、夹杂等铸造缺陷，严重影响了产品质量和生产进度。根据石墨铸型本身的特点，从石墨选型和石墨除气两个方面提高了石墨铸型的性能，为浇注出优质钛合金铸件打下基础。针对大型薄壁钛合金头罩，设计了3套浇注系统：卧式阶梯式浇注系统、头锥置上顶注式浇注系统以及尾部朝上雨淋式浇注系统。通过理论分析和实际浇注验证，两种顶注式浇注系统均可满足铸件使用要求，其中尾部朝上雨淋式浇注系统性能最理想。

1试验方案及参数

钛合金头罩采用人造石墨铸型浇注［1］，石墨铸型具有强度高、热化学稳定性好和耐火度高的优点，随着温度的升高，强度反而增加，且对熔融钛有很好的润湿性，可浇注出优质钛合金铸件［2］。

1．1石墨选型

头罩研制时，初始使用的石墨为2mm颗粒大小的经过1次浸润2次焙烧的普通石墨，该石墨韧性较差，杂质含量高。为进一步提高铸件的表面质量，减少甚至避免表面微裂纹的产生，需要提高石墨的韧性。因此，对石墨进行了优化选型，选择了韧性较好的2次浸润3次焙烧的高韧性细颗粒石墨，从而降低了头罩铸件生产中产生裂纹的倾向。

1．2石墨除气

石墨铸型对铸件表面质量有重要影响，当除气不完全、石墨铸型表面有氧化等现象出现时，会加剧石墨铸型与钛液的反应，使铸件表面硬化层变厚，这种表面硬化层是一种脆性相，其厚度越厚则表面裂纹越多［3］。由于石墨铸型较厚，为保证其除气充分，需要延长升温时间。调整后的除气工艺：常温下经过2～3h升温至700～800℃，保温1h，再经过2～3h升温到900～1000℃，保温4h，随炉冷却至400℃以下出炉。采用该工艺获得的钛合金铸件表面裂纹少，降低了后续补焊工作的劳动强度。在浇注前对石墨铸型进行预热，预热温度为150～200℃，预热时间为1～2h。

1．3浇注系统设计及优化

钛合金铸件浇注系统的设计遵循铸造的一般规律，但由于钛合金结晶范围较窄，电弧熔炼浇注的金属过热度较低，以及钛密度小，真空下凝固压头比较小等特点，给钛合金铸件的顺序凝固带来困难。钛合金浇注时放气大，尤其当局部发生反应时，大量的气体对金属的注入流动造成明显的负面影响。但作为活性金属的钛合金进行真空熔炼，没有造渣的问题，因此对于不含夹杂的熔融钛的浇注，浇注系统不必采用除渣措施，从而简化了浇道的结构［4］。

1．3．1卧式阶梯式浇注系统

钛合金头罩的高度为750mm，试验采用的真空自耗电极电弧凝壳炉的最大浇注高度为800mm。考虑到钛合金铸造设备的限制以及浇注安全性，首先采取横向侧浇与顶注相结合的工艺。其浇注系统见图1，卧式阶梯式浇注系统对于铸件在分型面以下的部分是顶浇，对上部分则是底浇，故兼有顶注式和底注式的特点，广泛用于各种壁厚均匀、高度较低、水平尺寸较大的中、小型铸件。将金属头罩横向放置，可以显著降低其高度，因此可以应用卧式阶梯式浇注系统［5］。头罩采用ZTC4铸造钛合金，该合金的液相线温度为1635℃，由于铸造所采用的钛合金真空自耗电极炉能够产生的过热度为70～150℃，因此浇注温度为1700～1750℃，根据铸件部位的不同，凝固收缩率取0．6％～1．0％。

1．3．2顶注式浇注系统

为了尽量减少甚至避免表面裂纹的产生，采用顶注式浇注系统铸造，金属液从铸型顶部进入头罩石墨型。顶注式浇注系统对铸型底部冲击力大，利于顶部冒口对铸件的补缩，减少轴向缩松的倾向及冒口的体积。可减少薄壁铸件浇不足、冷隔等缺陷的产生，浇注系统的结构简单而紧凑，便于造型，金属消耗量也少。根据金属头罩的结构特点，设计了2种顶注式浇注系统。工艺1为从头锥部分开始浇注的顶注式浇注系统，合金液首先浇注金属头罩的头锥部分；工艺2为从尾部开始浇注的顶注式浇注系统，合金液首先浇注金属头罩与舱体的连接部位。

2试验结果

根据钛合金头罩的技术要求，对两种顶注式浇注系统工艺生产的铸件进行了全面的质量检验。对其化学成分进行了分析，结果符合GJB1538－92中技术要求。在600～700℃，保温1～2h退火处理后。对头罩力学性能试样进行了检验，结果符合GJB2896A－2007的技术要求。其抗拉强度达到了835MPa，伸长率为10％。对金属头罩铸造毛坯进行了尺寸检查，结果符合设计要求。X射线探伤发现，铸件满足Ⅲ类铸件要求。整个钛合金头罩只存在1～2道流痕，满足产品使用要求。

3结论

采用高韧性细颗粒石墨型，再进行5h的升温除气可以铸造出优质的钛合金头罩，头锥置采用顶注式浇注系统以及尾部朝上雨淋式浇注系统均可满足生产要求。成功解决了金属头罩的生产难题，生产的金属头罩满足使用要求。

参考文献

［1］王彦鹏，伞晶超，姚谦，等．钛合金泵体石墨型铸造工艺优化［J］．铸造，2014，63（8）：828－830．

［2］伞晶超．钛合金叶轮石墨型离心铸造工艺优化［J］．特种铸造及有色合金，2014，34（4）：413－415．

［3］吕文斌．浅析消除铸轧卷质量缺陷的措施［J］．科技资讯，2013（27）：79－80．

［4］王志刚．钛合金立式离心精密铸造凝固组织数值模拟［D］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，2009．

［5］柳吉荣，彭淑芳．铸造工艺学［M］．北京：机械工业出版社，2013．

铸造工艺设计范文第4篇

关键词：间接挤压;铸造模具;设计;特点

间接挤压铸造工艺需要采用液压机这种设备，将这一工艺应用在模具结构设计中，需要考虑液压机工作的原理，由于液压机与压铸机的工作原理有着较大的差异，所以，设计人员需要了解液压机的工作原理以及特性，要保证模具结构设计的合理性，这样才能保证制件的质量，才能保证间接挤压铸造模具设计的应用效果。

1 间接挤压铸造的优点

间接挤压铸造是一种新的铸造方式，其与直接挤压铸造方式相比，有着较多的优点，采用间接挤压铸造工艺制作出的工件，壁厚更薄，而且结构更加复杂。间接挤压铸造工艺在工业生产中有着广泛的应用，在选择铸造工艺时，需要结合制件的特点，而且需要保证制件的使用功能。应用间接挤压铸造工艺，需要不断的对其进行优化，为了提高工作的效率，技术人员需要降低模具的复杂程度，要保证制件工艺操作的简便性，这样才能促进工业生产。相关技术利用改变制件局部结构的方式，有效的提高了挤压铸造工艺的适用性，扩大了间接挤压铸造工艺的应用范围。

在工业生产中，相关技术人员需要控制制件壁厚的大小，采用间接挤压铸造技术，制成的工件壁厚比较薄，但是这会增加工件成型时的金属液的流动阻力，不利于保证制件的质量，而且不利于降低铸造工艺生产的成本。如果制件的壁厚比较厚，又会消耗过多的金属资源，会延长制件成型的时间，不利于提高工业生产的效率。所以，在应用间接挤压铸造技术时，一定要合理控制制件的厚度。要优化模具结构的设计，还要了解液压机的工作原理，控制挤压充填的速度，改善挤压铸造的缺陷，从而提高工件铸造的质量。

2 间接挤压铸造模具设计的流程

在应用间接挤压铸造工艺进行模具设计时，需要考虑影响设计质量的因素，比如设计人员的技术水平、设计的风格、设计人员对模具设计的熟练操作程度等。在间接挤压铸造模具设计时，还需要按照一定流程进行操作，这样可以有效的提高设计的质量。下面笔者结合自身经验，对间接挤压铸造模具设计的流程进行简单的介绍：

第一，了解并熟悉零件实物或者零件图纸，并据此进行工艺分析。需要了解并熟悉的主要内容有：结构特点、材料特性、尺寸精度、壁厚、圆角、孔等，并对以上内容进行分析。第二，基于以上分析来选取分模面和浇道的位置。第三，压机规格及压室容量的确定。主要内容包括，确定胀型力、压机行程、锁模力以及压室容量等。第四，成型条件的确定。需要明确的具体内容包括：速度参数、温度参数、时间参数以及压力参数。第五，模具结构的确定。具体需要确定的内容有：模体部分、导向部分、吊装部分、成型部分、抽芯机构、浇注系统、推出或卸料机构、排溢系统、冷却系统以及加热系统等。

3 对挤压铸件结构工艺性分析

与直接式挤压铸造相比，间接式挤压铸造优点之一就是能制出结构较复杂、壁厚较薄的制件。实际生产中并非所有零件开始都适合用挤压铸造方法生产，但在不影响使用的情况下，通过改变制件的局部结构，可方便生产，降低模具复杂程度，使其更适合用挤压铸造方法生产。壁厚大小对制件的成型性影响很大，壁厚过小则成型时流动阻力大，对大型复杂制件就难以充满型腔，即便能够成型，制件的质量也难以保证，不如采用压铸工艺生产来得经济，而壁厚过大则浪费原料，增加成本，而且会增加成型时间和冷却时间，降低生产率，还容易产生缩孔、缩松等缺陷。在制件的截面形状急剧变化的部位，如厚与薄的交接处，两个相交面的接合处等，一般都是应力集中的部位，必须把这些应力集中的尖角部位做成圆角，以分散其应力，避免在模具和制件上因应力集中而产生裂纹。

在分析制件工艺性时脱模斜度也应引起重视，此参数若选取不合理往往会造成制件拉伤或损坏，脱模斜度的大小取决于合金性质及制件壁厚，高熔点合金及收缩率大的合金制件，脱模斜度较大些;制件壁厚越大，合金对型芯的包紧力也越大，脱模斜度也要求大些，制件外壁的脱模斜度小于内壁的脱模斜度，一般可取内壁的一半。在零件图中未注公差一般均可按IT12级制定。从图纸要求的材料来判断零件材料的成型工艺性和收缩率等。

4 间接挤压铸造模具的技术要求

4.1 模具装配的技术要求

4.1.1 定模或动模的分模面与底板表面之间的平行度误差不要超过表1的误差值。

表1 平行度误差值

4.1.2 分模面上的镶块应保持密合，局部地方的间隙不得超过0.05 mm，而且镶块不得低于套板平面，一般应高出套板平面0.05mm以下。

4.1.3 导柱导套与分模面之间的垂直度，允许误差在200mm长度内不得超过0.05mm。

4.1.4 推杆在推杆固定板中应能灵活转动，轴向间隙不大于0.10mm，复位杆不得高出分模面。

4.1.5 所有活动部分，如导柱与导套的配合，斜销与滑块的配合，型芯推杆、复位杆、卸料扳等动作应灵活可靠，不得有啮合卡死现象。

4.1.6 滑块在开模后应定位可靠。合模时，滑块斜面与楔紧块的斜面应压紧，且具有一定的预应力。

4.2 模具外形和安装尺寸的技术要求

4.2.1 各模板的边缘应倒角或倒圆，安装面应光滑平整，不应有突出的螺钉头、销钉、毛剌等。

4.2.2 分模面上所有制造过程中的工艺孔、螺钉孔都应阻塞，并且与分模面平齐。

4.2.3 安装部位的尺寸，如∪型槽或压边应符合所选用压机规格，在动、定模上应分别设计吊装用螺钉孔。

结束语

间接挤压铸造工艺在工业生产中有着良好的应用，其可以提高制件的质量，可以生产出壁厚更薄、结构更加复杂的工件材料。在应用间接挤压铸造工艺时，需要了解液压机的工作原理，还需要对制件局部结构进行改造，这也有利于提高工业企业的经济效益，可以控制工业生产的成本。间接挤压铸造模具设计有着一定特点，相关技术人员需要掌握模具设计的技巧，还要掌握挤压铸造工艺的特点，对模具结构的参数进行调整，对模具结构进行优化，这样才能保证间接挤压铸造工艺更好的应用在工业模具设计与工件生产中。

参考文献

[1]陈P，李智丽.关于间接挤压铸造模具设计的分析和探讨[J].科技创新导报，2011（34）.

[2]赵章焰，罗继相，骆国建，陈云.挤压铸造模具结构的运动仿真技术研究[J].特种铸造及有色合金，2009（6）.

铸造工艺设计范文第5篇

关键词：CA精密铸造计算机辅助工程

中图分类号：TG249.5 文献标识码：A

一、材料与实验方法

CA精铸可应用于不锈钢、耐热钢、高温合金、铝合金等多种合金，。三维模型可采用IDEAS、UGII、PROE等三维设计软件进行设计，工艺结构和模型转换采用MagicRp进行处理和修复，在AFSMZ320自动成型系统上进行原型制作，采用熔体浸润进行原型表面处理，凝固过程数值模拟采用PROCAST和有限差分软件进行计算。

二、CA精密铸造工艺的关键问题及相关技术讨论

近年来，与CA精铸技术相关的三维CAD设计、反求工程、快速成型、浇注系统CAD、铸造过程数值模拟(CPS)以及特种铸造等单体技术取得了长足的进步，这些成就的取得为集成化的CA精铸技术的形成奠定了基础，促进了CA精铸技术的迅猛发展和应用。为了使各单体技术成功地用于CA精铸，必须消除彼此之间的界面，将这些技术有机地结合起来。从而在产品开发中做到真正意义上的先进设计＋先进材料＋先进制造。

（一）三维模型的生成与电子文档交换

如何得到部件精确的电子数据模型，是CA精铸至关重要的第一步。随着三维CAD软件、逆向工程等技术的发展，这项工作变得简单而且迅捷。在此主要介绍利用IDEAS进行实体建模和数据转换的过程。IDEAS9集成了三维建模与逆向工程建模模块。通过MasterModeler模块可以得到复杂模型），既可以进行全几何约束的参数化设计，又可进行任意几何与工程约束的自由创新设计；曲面设计提供了包括变量扫掠、边界曲面等多种自由曲面的造型功能。逆向工程Freeform可将数字化仪采集的点云信息进行处理，创建出曲线和曲面，进行设计，曲面生成后可直接生成RPM用文件，也可传回主建模模块进行处理。实体文件生成后需转变成STL文件以作为RP设备的输入。转换过程应注意选择成型设备名称，通常选用SLA500，三角片输出精度在0.005~0.01之间。采用MagicRp处理时应注意乘上25.4，得到实际设计尺寸。

（二）凝固过程的数值模拟原理

铸造是一个液态金属充填型腔、并在其中凝固和冷却的过程，其中包含了许多对铸件质量产生影响的复杂现象。实际生产中往往靠经验评价一个工艺是否可行。对一个铸件而言，工艺定型需通过多次试验，反复摸索，最后根据多种试验方案的浇铸结果，选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。

通过在计算机上进行铸造过程的模拟，可以得到各个阶段铸件温度场、流场、应力场的分布，预测缺陷的产生和位置。对多种工艺方案实施对比，选择最优工艺，能大幅提高产品质量，提高产品成品率。

（三）铸造过程数值模拟软件

经过多年的研究和开发，世界上已有一大批商品化的铸造过程数值模拟软件，表明这项技术已经趋于成熟。这些软件大都可以对砂型铸造、金属型铸造、精密铸造和压力铸造等工艺进行温度场、应力场和流场的数值模拟，可预测铸件的缩孔、疏松、裂纹、变形等缺陷和铸件各部位的纤维组织、并且与CAD实体模型有数据转换接口，可将实体文件用于有限元分析。

ProCAST是目前应用比较成功的铸造过程模拟软件。在研制和生产复杂、薄壁铸件和近净型铸件中尤能发挥其作用。是目前唯一能对铸造过程进行传热－流动－应力耦合分析的系统。该软件主要由模块组成：有限元网格剖分，传热分析及前后处理，流动分析，应力分析，热辐射分析，显微组织分析，电磁感应分析，反向求解等。

它能够模拟铸造过程中绝大多数问题和物理现象。在对技术充型过程的分析方面，能提供考虑气体、过滤、高压、旋转等对铸件充型的影响，能构模拟出消失模铸造、低压铸造、离心铸造等几乎所有铸造工艺的充型过程，并对注塑、压蜡模和压制粉末材料等的充型过程进行模拟。ProCAST能对热传导、对流和热辐射三类传热问题进行求解，尤其通过“灰体净辐射法”模型，使得它更擅长解决精铸尤其是单晶铸造问题。应力方面采用弹塑性和粘塑性模型，使其具有分析铸件应力、变形的能力。

对铸件进行分析时，简单的模型网格可以直接在ProCAST生成。复杂模型可以由IDEAS等软件生成，划分网格后输出*.unv通用交换文件，该文件应带有节点和单元信息。Meshcast模块读入网格文件后输出四面体单元用于前处理。PreCast对模型进行材料、界面传热、边界条件、浇注速度等参量进行定义，最后由ProCAST模块完成计算。