竹碳生產(chǎn)設(shè)備箱體消失模鑄造數(shù)值模擬研究.pdf

1、與傳統(tǒng)鑄造相比，金屬液與泡沫模樣間的相互作用使消失模鑄造過程中的溫度場(chǎng)、充型能力以及流動(dòng)場(chǎng)等都有很大的區(qū)別，鑄造缺陷也變得更加難控制。借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，可以通過直觀的方式觀察到消失模鑄造的充型以及凝固過程，掌握鑄造缺陷的形成因素，進(jìn)而優(yōu)化工藝參數(shù)，提高鑄件產(chǎn)品質(zhì)量。本文的工作首先確定鑄件鑄造過程中的界面換熱系數(shù)來提高鑄造過程計(jì)算機(jī)仿真的精度，再結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)竹碳生產(chǎn)設(shè)備箱體零件消失模鑄造工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。具體研究成果如下:

2、>　　1)建立了軸對(duì)稱模型正熱傳導(dǎo)與反熱傳導(dǎo)模型，并編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序，通過與溫度場(chǎng)的解析解比較證實(shí)了正熱傳導(dǎo)模型的準(zhǔn)確性及程序計(jì)算的可靠性。并研究分析了反熱傳導(dǎo)模型中各種計(jì)算參數(shù)如正熱傳導(dǎo)計(jì)算時(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)⊿t、阻尼系數(shù)μ及未來時(shí)間步長(zhǎng)R等對(duì)反求解結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的影響。
　　2)應(yīng)用軸對(duì)稱模型的反傳熱模型，結(jié)合測(cè)得的溫度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反求識(shí)別了消失模鑄造過程中鑄型與鑄件間的界面換熱系數(shù)在鑄件冷卻凝固過程中并不是一個(gè)常數(shù)，而是隨

3、著鑄件溫度不斷變化的。并且隨著鑄件溫度的下降，換熱系數(shù)迅速下降到一個(gè)最小值，在鑄件完全凝固后，換熱系數(shù)變化不大變得較穩(wěn)定。其變化規(guī)律為消失模鑄造計(jì)算機(jī)仿真邊界條件的設(shè)置提供了有價(jià)值的理論參考。
　　3)在準(zhǔn)確獲得鑄造計(jì)算機(jī)仿真的重要邊界條件之一的界面換熱系數(shù)前提下，結(jié)合商業(yè)鑄造軟件ProCAST，對(duì)竹碳生產(chǎn)設(shè)備箱體零件消失模鑄造改進(jìn)后的工藝方案進(jìn)行數(shù)值仿真。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果相吻合，為箱體類零件消失模鑄造技術(shù)的研究提供了有