球墨鑄鐵長(zhǎng)叉消失模鑄造工藝研究及模擬.pdf

1、鑄造模擬技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，在新產(chǎn)品的開發(fā)試制、老產(chǎn)品的工藝優(yōu)化以及實(shí)現(xiàn)低成本質(zhì)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(shù)在復(fù)雜三維鑄件上成功應(yīng)用的案例較少。為了研究計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在復(fù)雜鑄件消失模鑄造中的應(yīng)用，推動(dòng)先進(jìn)鑄造CAE技術(shù)在國(guó)內(nèi)消失模行業(yè)的發(fā)展，本文使用UG軟件對(duì)鑄件、澆注系統(tǒng)及冒口等進(jìn)行了三維建模，為了保證模擬結(jié)果的實(shí)用價(jià)值，模擬時(shí)必須先對(duì)軟件進(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)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(shù)設(shè)置，根據(jù)實(shí)例模擬結(jié)果分析了不同參數(shù)設(shè)置對(duì)模擬準(zhǔn)確性的影響，并提出了實(shí)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(zhǔn)確解析球鐵長(zhǎng)叉消失模鑄造這一復(fù)雜的熱物理情景，使用ProCAST軟件對(duì)長(zhǎng)叉的底注式和頂注式兩種試制方案進(jìn)行了充型和凝固過程的模擬，通過模擬結(jié)果與試制結(jié)果的對(duì)比，建立了能準(zhǔn)確模擬長(zhǎng)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(jù)長(zhǎng)叉結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和兩種試制方案的優(yōu)缺點(diǎn)，制定了階梯式改進(jìn)方案，并采用得到的熱物理模型對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行了成型過程模擬，模擬結(jié)果表明該改進(jìn)方案能夠解決試制產(chǎn)品存在的顯著縮孔縮松問題，但存在少量縮松；通過澆注驗(yàn)證，表明改進(jìn)方案模擬的結(jié)果符合實(shí)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(jù)關(guān)于不同砂型對(duì)球鐵件縮孔縮松缺陷的影響的探討結(jié)論，提出了采用在階梯式方案的上下壁窩和圓筒階梯孔內(nèi)預(yù)埋鉻鐵冷砂的補(bǔ)充

4、優(yōu)化措施的新工藝，最終澆注試驗(yàn)結(jié)果表明該新工藝能最大限度減輕鑄件內(nèi)部縮孔縮松問題。
　　本文在應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行消失模鑄造工藝優(yōu)化與質(zhì)量控制方面進(jìn)行了有益研究，研究表明在合理的參數(shù)設(shè)置和準(zhǔn)確的熱物理模型的保障下，應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)能夠準(zhǔn)確地把握消失模鑄造成型過程、準(zhǔn)確地判斷鑄件缺陷，指導(dǎo)鑄造工作者進(jìn)行工藝方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化；表明在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用“電腦試鑄”能盡可能地避免“人工試錯(cuò)”的次數(shù)，降低人力、財(cái)力損耗，節(jié)約高額生產(chǎn)成本。本文