球墨鑄鐵長叉消失模鑄造工藝研究及模擬.pdf

1、鑄造模擬技術已經廣泛應用于實際生產中，在新產品的開發(fā)試制、老產品的工藝優(yōu)化以及實現(xiàn)低成本質量控制等方面發(fā)揮著巨大的作用，但消失模鑄造模擬技術在復雜三維鑄件上成功應用的案例較少。為了研究計算機模擬技術在復雜鑄件消失模鑄造中的應用，推動先進鑄造CAE技術在國內消失模行業(yè)的發(fā)展，本文使用UG軟件對鑄件、澆注系統(tǒng)及冒口等進行了三維建模，為了保證模擬結果的實用價值，模擬時必須先對軟件進行合理的參數設置，因此，本文首先探討了消失模鑄造成型過程模擬以

2、及球墨鑄鐵縮孔縮松模擬的特殊參數設置，根據實例模擬結果分析了不同參數設置對模擬準確性的影響，并提出了實現(xiàn)ProCAST球墨鑄鐵件消失模充型及凝固模擬的一般過程。
　　然后，為了準確解析球鐵長叉消失模鑄造這一復雜的熱物理情景，使用ProCAST軟件對長叉的底注式和頂注式兩種試制方案進行了充型和凝固過程的模擬，通過模擬結果與試制結果的對比，建立了能準確模擬長叉消失模鑄造成型過程的熱物理模型。
　　最后，為了獲得合理的澆注方案，根

3、據長叉結構特點和兩種試制方案的優(yōu)缺點，制定了階梯式改進方案，并采用得到的熱物理模型對改進方案進行了成型過程模擬，模擬結果表明該改進方案能夠解決試制產品存在的顯著縮孔縮松問題，但存在少量縮松；通過澆注驗證，表明改進方案模擬的結果符合實際，階梯式方案能夠消除縮孔缺陷，但鑄件下部仍有少量集中縮松出現(xiàn)；為了使鑄件缺陷最小化，本文根據關于不同砂型對球鐵件縮孔縮松缺陷的影響的探討結論，提出了采用在階梯式方案的上下壁窩和圓筒階梯孔內預埋鉻鐵冷砂的補充

4、優(yōu)化措施的新工藝，最終澆注試驗結果表明該新工藝能最大限度減輕鑄件內部縮孔縮松問題。
　　本文在應用計算機模擬技術進行消失模鑄造工藝優(yōu)化與質量控制方面進行了有益研究，研究表明在合理的參數設置和準確的熱物理模型的保障下，應用計算機模擬技術能夠準確地把握消失模鑄造成型過程、準確地判斷鑄件缺陷，指導鑄造工作者進行工藝方案設計與優(yōu)化；表明在實際生產中應用“電腦試鑄”能盡可能地避免“人工試錯”的次數，降低人力、財力損耗，節(jié)約高額生產成本。本文