铸造充型过程的数值模拟研究现状及发展

铸件充型过程计算机模拟仿真是铸造学科发展的前沿领域.分析了国内外铸造充型数值模拟的发展过程以及目前应用的最前沿数值模拟方法,论述了铸造充型模拟的数学模型、计算方法和实验验证方法,并提出了数值模拟现存的主要问题,阐述了充型过程数值模拟的发展趋势.     

仿真技术在铸造合金流动性实验教学中的应用

利用计算机及仿真软件,开展铸造合金流动性实验教学,弥补因实验设备、场地、教学经费不足带来的困难,仿真实验与实体实验相结合,综合培养学生的实践能力,收到了良好的教学效果.统计结果,学生满意度达87%,值得推广.     

铸造工艺仿真设计方法初探

铸造工艺设计对铸件质量有较大影响,传统的铸造工艺设计主要以水力学、传热学、金属学和铸件形成理论为基础,并结合实践经验开展工作;对铸件的缺陷采用分析法及试错法加以认识和克服.铸造工艺仿真设计作用的日益增长,本文分析了铸造工艺设计与铸造工艺仿真设计的相关联属性和不同点;着重对铸造工艺仿真设计的主要内容、优越性和实用方法提出看法.     

盾构EPB模拟实验系统的建模与仿真

采用功率键合图方法,建立了盾构土压平衡模拟实验系统的数学模型,利用模拟实验系统实验数据,辨识出了模型的参数.实验证明该模型的数字仿真结果与模拟实验相吻合,表明所建立的模型可以代替模拟实验系统.利用该模型进行数字仿真,不受物理模拟实验系统的限制,可以拓宽模拟实验研究范围,为盾构土压平衡系统的动态分析和优化设计提供理论支持.     

多功能铝合金反重力铸造装备的研制

为提高生产铝合金铸件的反重力铸造装备的实用性,减少重复投资,研制了多功能铝合金铸件反重力铸造装备.该装备主体采用上下罐结构,控制系统使用模糊化处理的积分分离PID算法作为控制方案,数字组合调节阀作为气路系统的执行机构.控制系统与装备主体相结合,可以实现低压铸造、差压铸造和调压铸造3种反重力铸造方法,提高了反重力铸造设备的实用性.     

铸造过程仿真系统应用的认知误区

概述了目前国内外商品化铸造仿真系统的应用进展,明晰铸造仿真系统应用方法,指出应用铸造仿真系统无用型认知、盲从型认知、依赖型认知、无前瞻性认知的误区,指导铸造企业在铸造实践生产过程中正确选用铸造工艺仿真系统。     

基于计算机仿真的铝合金舱门盖铸造工艺设计

采用铸造仿真软件对铝合金舱门盖的铸造过程进行仿真模拟,设计差压铸造模具,优化差压铸造工艺参数,从而消除其铸造缺陷。实验结果表明:仿真结果与试制结果相吻合,采用该差压铸造工艺制得的铝合金舱门盖无缺陷,其力学性能显著提高,具有320³30 MPa的抗拉强度和5%330 MPa的抗拉强度和5%⁶%的伸长率。     

YZ108气缸套压力铸造工艺数值模拟研究

应用UG软件设计气缸套的浇注系统,将仿真铸件实体导入模拟分析软件Anycasting中,采用Anycasting的网格划分功能时YZ108气缸套模型进行有限差分的网格划分,完成铸造分析模型的几何近似和模型化,建立起准确的YZ108气缸套铸造成型系统的有限差分模型.设定铸造工艺参数,运用软件Anycasting进行对YZ108气缸套的模拟仿真浇注实验,分析铸件充型和凝固过程中流场与温度场.模拟结果表明,在给定的工艺参数下,金属液的充型比较平稳、完整,凝固过程合理,基本实现了顺序凝固.并模拟分析得出易发生铸造缺陷位置.     

铸造机输送链运行平稳性的动力学分析与仿真

针对连续铸造过程中铅锭表面“水波纹”现象,从输送链运行的平稳性人手,利用理论分析与实验仿真分析相结合的方法,建立铅锭连续铸造机输送链系统的动力学模型,采用数值分析方法进行动力学分析,并通过Adams进行动力学仿真,得出链节与链轮的啮合冲击和紧边链条速度波动,是影响输送链系统运行平稳性的重要因素,通过减小主动链轮的角速度、增加齿数,以及减小链节距,降低了啮合冲击力与输送链条的速度波动,提高了输送链运行平稳性.     

面向基准的控制铸造模具制作精度的方法

针对引进高精度数控设备不能保证提高铸造模具制作精度的问题,对目前制作铸造模具的现实状况用模糊聚类的方法进行了分析,由此提出了一种面向基准的控制铸造模具制作精度的系统方法.该方法以铸造模具的结构设计、制作工艺设计、加工操作以及设备监控为4个重点环节,以使模具基准要素的精度最大程度地逼近高精度数字设备的精度为目标,最终对铸造模具制作精度进行有效控制.该方法在实践中得到了成功的验证,它表明强化对基准的控制不仅能够有效地提高铸造模具的制造精度,而且能为铸造模具企业的质量控制和管理提供依据.     

液态金属螺旋形流动性实验用造型模板的生产及应用

液态金属流动性测试实验是材料成形及控制工程专业(铸造方向)非常重要的一个大型综合性实验.流动性是液态金属一个非常重要的铸造性能指标,螺旋形流动性实验是测定液态金属在砂型中流动性常用的实验方法,同心三螺旋形流动性试样造型模板是螺旋形流动性实验方法中最主要的工装用具.本文根据该铸件的结构特点设计了初步铸造工艺方案,并应用P...     

球铁铸件壳体工艺优化与改进

采用数值模拟技术对球铁铸件壳体的铸造工艺进行分析优化,通过对其凝固过程和缩松、缩孔分布趋势的分析,优化了铸造工艺。通过模拟分析后发现,在内浇道内侧安放冷铁可有效解决铸造缺陷问题。实验证明,模拟仿真结果与实验结果相一致。     

基于小波神经网络的凸轮轴铸造过程数值仿真研究

利用小波分析和神经网络智能技术,针对凸轮轴铸造充型凝固过程的温度场数值求解问题,提出了小波神经网络算法.用热电偶对凸轮轴铸造温度场进行了实测,并以实测数据为样本进行小波神经网络学习和训练,由训练后的神经网络仿真了凸轮轴铸造过程的温度分布.实践表明,小波神经网络数值仿真快速、准确、合理,仿真结果与实测数据相比最大相对误差为1.83%,可为铸造工艺参数确定提供理论依据.     

压力铸造工艺参数优选研究进展

针对压力铸造过程中涉及到的工艺参数的选择问题,回顾了基于实验方法和仿真模拟方法的压铸工艺参数优化选择研究情况.通过对压铸过程的分析,指出压铸是一个涉及到多个学科的复杂耦合工艺过程.因此,将多学科设计优化方法应用于压铸工艺参数优选之中有利于压铸水平的提高,是未来的发展方向.     

基于有限元法的双曲轴挤压铸造仿真及实验研究

采用数值仿真及实验的方法研究了挤压压力对双曲轴挤压铸造成型的影响。结果表明:合理调节轴向进给量及挤压压力之间的关系可以提高曲轴成型合格率及生产效率;挤压压力为70MPa时,挤压铸造曲轴合格率较高;挤压压力较大时会导致曲轴零件壁厚变薄,使得曲轴零件在成形过程中容易破裂;挤压压力较小时,曲轴在成形过程中容易出现褶皱缺陷。经验证,实验结果与仿真结果基本一致。     

铸钢套筒离心铸造充型过程数值模拟

针对离心铸造铸钢套筒生产方法的工艺特点,对金属液体的流动、传热进行分析,考虑了向心加速度和科里奥利加速度,成功建立了描述这种铸造方法充型及凝固特性的数学模型.并利用数值模拟技术,在Visual C 6.0平台上,对铸钢套筒铸件的形成过程进行了可视化仿真.实际应用表明,可以达到验证现有方案,优化铸造工艺的目的.     

汽车铝合金阀盖压力铸造模具数字设计与制造

制造过程实质上是信息采集、传输、处理及应用的过程.将制造信息数字化,用数字信息驱动制造系统完成造物的过程称为数字制造.数字制造不仅能提高制造效率而且能显著降低制造成本.本文以汽车制动系阀盖为例介绍了基于Pro/E的压力铸造模具的开发过程,分析了压力铸造模具数字设计与制造的特点.     

基于白光相移原理的测量系统在铸造模具检测中的应用

三维几何信息的获得是逆向工程中极为重要的一部分工作.铸造模具设计和加工过程中,针对铸造模具的数字检测是最重要的工作之一.本文讨论了白光光栅扫描测量系统原理和ICP算法及它们在铸造模具设计与检测中的应用.     

离散制造车间的数字孪生仿真参数修正方法

为了提高数字孪生模型的准确度，提出了一种离散制造车间的数字孪生仿真参数修正方法。根据数据驱动仿真参数修正的方式，将数字孪生模型的仿真参数划分为静态属性、动态属性和性能属性3类，设计了一种基于深度学习的时间序列预测算法—DF-LSTM用于表征性能属性。在复杂离散制造车间的仿真模型基础上，用时间序列预测算法的预测结果作为仿真模型的性能属性值，以实时数据驱动仿真模型的动态属性和性能属性的更新，实现了由仿真模型向数字孪生模型的转变。开发了装配车间的数字孪生系统，实现了装配车间的可视化监控和数字孪生模型的在线运行，最终实验验证了方法的可行性。     

霍尔锚断裂分析

采用化学成分分析、力学性能检测、微观组织观察等实验方法,结合有限元软件仿真计算,对霍尔锚断裂原因进行分析.结果表明,浇注过程中锚爪根部的铸造缺陷以及大量分布的长条状硫化锰夹杂引起的材料韧塑性严重降低是导致失效断裂的主要原因.