航空葉輪熔模精密鑄造過(guò)程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前,熔模精密鑄造向著精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且薄壁的方向發(fā)展,但是其又存在生產(chǎn)工序繁多、生產(chǎn)周期長(zhǎng)和復(fù)雜曲面廢品率較高等缺點(diǎn);所以提高鑄件尺寸精度,降低廢品率,受到熔模鑄造工作者的重視。鑄造過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬仿真是鑄造學(xué)科發(fā)展的前沿領(lǐng)域,鑄造過(guò)程的數(shù)值模擬可以幫助工程技術(shù)人員準(zhǔn)確預(yù)測(cè)鑄件缺陷和變形,因此可以應(yīng)用數(shù)值模擬指導(dǎo)鑄造工藝及蠟?zāi)Ｄ＞咴O(shè)計(jì),進(jìn)而提高精鑄件質(zhì)量和尺寸精度。本文針對(duì)航空葉輪熔模精密鑄造的質(zhì)量及精度控制問(wèn)題做了以下研究：

2、　　 首先,運(yùn)用非線性有限元軟件ProCAST對(duì)葉輪精鑄件充型凝固過(guò)程的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬,預(yù)測(cè)出縮松、縮孔產(chǎn)生在鑄件冒口處,葉輪本體無(wú)缺陷,獲得了合理的鑄造工藝;對(duì)葉輪精鑄件充型凝固過(guò)程的位移場(chǎng)進(jìn)行模擬,預(yù)測(cè)出葉輪變形位置及變形量,對(duì)其采用反變形優(yōu)化后的葉輪模型再次進(jìn)行位移場(chǎng)模擬,驗(yàn)證了反變形優(yōu)化的有效性,為葉輪蠟?zāi)Ｄ＞咝颓粌?yōu)化取得初步依據(jù)。
　　 其次,利用Moldflow軟件對(duì)上述反變形優(yōu)化的葉輪模型再進(jìn)行變形模擬,分析不同

3、注蠟口位置和壓注工藝參數(shù)下的葉輪蠟?zāi)Ｗ冃?檢驗(yàn)了壓注工藝的合理性;采用GeomagicQualify軟件對(duì)葉輪蠟?zāi)７醋冃蝺?yōu)化后的模型與葉輪原始模型進(jìn)行3D/2D比較分析,驗(yàn)證了葉輪蠟?zāi)７醋冃文Ｐ偷目煽啃?為葉輪蠟?zāi)Ｄ＞咝颓粌?yōu)化設(shè)計(jì)取得依據(jù)。
　　 最后,采用反變形優(yōu)化了的葉輪蠟?zāi)ＤＰ?設(shè)計(jì)制造葉輪蠟?zāi)Ｄ＞?并進(jìn)行葉輪蠟?zāi)鹤⒃囼?yàn)和鑄造試驗(yàn);運(yùn)用ATOS激光測(cè)量?jī)x對(duì)試驗(yàn)獲得的葉輪精鑄件進(jìn)行三維測(cè)量,并用GeomagicQualif