Executive Secretary

8th Symposium on Computer Aided Design and Engineering, Biomechanics and Mechatronics "COMEC 2025"

XII International Conference on Mechanical Engineering

COMEC 2025

8th Symposium on Computer Aided Design and Engineering, Biomechanics and Mechatronics

Optimum design of a steel mold to obtain a cast aluminum part
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Abstract

Traditional mold designs for aluminum casting often result in defects such as porosity and cracks, mold wear, and high energy consumption, impacting part quality and process efficiency. This study aims to optimize a mold design using numerical simulation to improve part surface quality, eliminate defects, and increase process efficiency. A numerical simulation of the casting process was performed using specialized software to analyze filling, solidification, and defect occurrence. Two configurations were designed and compared: a single-part mold and a modified two-part mold with a different feeding system. The initial simulation for one part showed significant defects, most notably porosity. The redesign for two parts, which incorporated a different feeding system, resulted in a virtually defect-free casting. This improved design also showed a more uniform temperature distribution, suggesting reduced mold thermal stress and increased energy efficiency. The results demonstrate that numerical simulation is a critical tool for optimizing mold designs. The proposed new design not only eliminates casting defects but also aims for longer mold life and a more efficient process, laying the groundwork for experimental validation.

Resumen

El diseño tradicional de coquillas para fundición de aluminio a menudo resulta en defectos como porosidad y grietas, desgaste del molde y un alto consumo energético, impactando la calidad de la pieza y la eficiencia del proceso. Este estudio tiene como objetivo optimizar el diseño de una coquilla mediante simulación numérica para mejorar la calidad superficial de las piezas, eliminar defectos y aumentar la eficiencia del proceso. Se realizó una simulación numérica del proceso de fundición utilizando un software especializado para analizar el llenado, la solidificación y la ocurrencia de defectos. Se diseñaron y compararon dos configuraciones: una coquilla para una sola pieza y otra modificada para dos piezas con un sistema de alimentación diferente. La simulación inicial para una pieza mostró defectos significativos, sobre todo la ocurrencia de porosidad. El re-diseño para dos piezas, que incorporó un sistema de alimentación diferente, resultó en una pieza fundida virtualmente libre de defectos. Este diseño mejorado también mostró una distribución de temperatura más uniforme, lo que sugiere una reducción en el estrés térmico del molde y una mayor eficiencia energética. Los resultados demuestran que la simulación numérica es una herramienta crítica para optimizar el diseño de coquillas. El nuevo diseño propuesto no solo elimina los defectos de fundición, sino que también apunta a una mayor vida útil del molde y a un proceso más eficiente, sentando las bases para su validación experimental.


About The Speaker

Lázaro Humberto Suárez Lisca

Dr. Lázaro Humberto Suárez Lisca

UCLV Flag of Cuba

Profesor Auxiliar Facultad Ingeniería Mecánica e Industrial UCLV

Discussion

Practical Info
No Presencial
Spanish / Español
October 22, 2025 5:0 PM
10 minutes
Sala Virtual 1 Hotel Melia Las Dunas
Authors
Dr. Lázaro Humberto Suárez Lisca
Keywords
castings
metal models
model metalicos
optimización
optimization
piezas fundidas
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