球鐵殼體消失模鑄造工藝的數(shù)值模擬研究.pdf

1、泡沫模樣與金屬液之間的相互作用使消失模鑄造過程中的流動場、溫度場以及充型能力等都與傳統(tǒng)鑄造有很大的區(qū)別，鑄造缺陷也更加難以控制。借助數(shù)值模擬技術(shù)，可以直觀的觀察消失模鑄造的充型凝固過程，掌握鑄造缺陷的形成原因，進(jìn)而優(yōu)化工藝參數(shù)，保證鑄件質(zhì)量。
　　本文以Pro/Engineer軟件為三維造型軟件，ProCAST為模擬仿真軟件，對某廠生產(chǎn)的球墨鑄鐵殼體件的消失模鑄造工藝進(jìn)行了模擬分析和改進(jìn)。
　　某廠生產(chǎn)的球墨鑄鐵殼體件總是在

2、一側(cè)和較大回轉(zhuǎn)體部位存在縮松縮孔缺陷，不能滿足使用要求。為了找出原因，首先對實(shí)際生產(chǎn)工藝的充型凝固過程進(jìn)行模擬分析，分析其生產(chǎn)工藝，建立三維模型；通過對生產(chǎn)條件的測定，建立鑄件、砂型材料的數(shù)據(jù)庫；設(shè)定合理的傳熱系數(shù)、初始條件和邊界條件。模擬發(fā)現(xiàn)原工藝階梯式澆注系統(tǒng)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期效果；原工藝補(bǔ)縮能力不足，鑄件一側(cè)和較大回轉(zhuǎn)體處存在縮松縮孔缺陷。將模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)兩者基本一致，驗(yàn)證了模擬的準(zhǔn)確性。
　　為克服上

3、述問題對原鑄造工藝進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的工藝采用頂注式澆注系統(tǒng)，圓柱形暗冒口，一箱兩件，工藝出品率為67%，澆注溫度為1480℃，真空度為-0.06Mpa。對改進(jìn)后工藝的充型凝固過程進(jìn)行模擬分析，發(fā)現(xiàn)鑄件由底部向冒口中心部位逐漸凝固，冒口補(bǔ)縮效果良好，凝固后鑄件內(nèi)部沒有縮松縮孔缺陷，只有在冒口內(nèi)有少量的縮松縮孔存在。采用改進(jìn)后的工藝進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)，生產(chǎn)出的鑄件質(zhì)量良好，能達(dá)到使用要求，說明采用數(shù)值模擬技術(shù)對消失模鑄造工藝進(jìn)行優(yōu)化具有可行性。