基于数值模拟的铝合金舱体差压铸造工艺优化

利用数值模拟对某铝合金舱体的差压铸造过程进行了分析。结果表明,采用传统的垂直缝隙式浇注系统无法实现平稳的逐层充填,充型过程中金属液飞溅和液面翻滚现象严重。基于模拟结果和理论分析,改进了原设计的浇注和补缩系统结构。通过采用环形缝隙式浇注系统有效改善了充型状态,在增加工艺筋尺寸的同时配合使用冷铁与顶冒口,获得了较为合理的凝固顺序,缩短了凝固保压时间,提高了生产效率。     

大型薄壁铝合金简体铸件差压铸造过程数值模拟与工艺优化

利用ViewCast软件对某大型薄壁铝合金简体铸件差压铸造充型和凝固过程进行数值模拟.模拟结果表明,由于铸件较高,缝隙式浇注系统无法实现逐层充填,金属液在充型过程中飞溅严重.在改进方案中,采用环形横浇道和环形内浇道取代缝隙式浇道,并吸取缝隙式浇注系统横向补缩的优点,在铸件相应部位设置工艺筋并配合使用冷铁.再次模拟结果表明,改进后的方案是合理可行的,实现了平稳逐层充型和铸件的顺序凝固.     

汽车发动机铝合金气缸盖浇注系统设计与优化

为了提高汽车发动机铝合金气缸盖重力铸造工艺水平,以小型汽车风冷发动机为研究对象,通过分析,设计了采用缝隙式内浇道的顶注式浇注系统方案,运用Pro CAST数值模拟软件,对该方案下的金属液充型、凝固及缩孔缩松缺陷倾向进行模拟,针对缺陷出现的位置与特点,通过增设顶冒口的方式对设计进行优化,得到质量合格的理想铸件。     

汽车发动机气缸盖浇注系统的设计

针对某型汽车发动机铝合金气缸盖结构复杂,壁厚不均,铸造工艺难度大的问题,设计了一种铝合金气缸盖的底注式浇注系统。运用ProCAST数值模拟软件,对该方案下的金属液充型、凝固及缩孔、缩松缺陷倾向进行模拟,针对缺陷出现的位置与特点,采用增设顶冒口的方式进行消除。结果表明,该底注式浇注系统实现了金属液的平稳充型,最终得到的铸件品质良好。     

快速砂型铸造缸盖充型和凝固过程的数值模拟

在发动机缸盖快速砂型铸造工艺流程和铸造工艺设计的基础上,利用ProCAST软件对金属液的充型和凝固过程进行数值模拟。结果表明,采用单侧底注式浇注系统能够实现顺利充型。在凝固阶段缸盖外壁最先凝固,接着是铸件内部凝固。冒口对缸盖上部的厚大部位补缩良好,内浇口对缸盖下端厚大部位实现了补缩。整个铸件没有形成明显的孤立液相区。铸件内部仅存在均匀分散的缩孔、缩松,且孔隙度总体上小于10%,铸件质量良好。     

镁合金发动机缸体压铸充型和凝固过程的数值模拟

在对镁合金发动机缸体压铸件进行工艺分析的基础上,通过应用正交试验方法,并使用模拟软件对金属液的充型和凝固过程进行数值模拟。结合各组试验所得的不同数据,确定了压铸件生产的优化工艺参数:模具预热温度为220℃,浇注温度为670℃,压射速度为8.5m/s,并确定了工艺参数对铸件缺陷的影响顺序。且在该组优化的工艺参数下,通过对金属液的充型和凝固过程的动态观察,预测充型时间、凝固时间和可能存在的缩松、缩孔及气孔缺陷的分布与体积分数。实现了发动机缸体压铸工艺参数的优化。     

TiAl基合金连杆件底漏式真空吸铸数值模拟

利用ProCAST数值模拟技术对TiAl合金汽车发动机连杆铸件底漏式真空吸铸过程的充型过程、凝固过程、缩孔缩松缺陷形成进行了模拟。研究了底漏式真空吸铸的几个主要参数,如吸口直径、浇注温度、浇注速度,对连杆铸件充型凝固过程和缩孔、缩松缺陷的影响规律,得到了TiAl合金底漏式真空吸铸的优化工艺参数图。     

先进低成本的铸件浇注和补缩系统设计方法

用实例介绍了一项用于铸造生产的三维模拟技术,通过对金属液充型和凝固过程的数值模拟进行铸造工艺设计,从而在计算机上实现可视铸造过程,能保证既快又省地设计一个优化的铸造工艺.与传统的模数法,经验和试错的工艺设计不同,本模型是用铸件的凝固时间计算补缩系统.从一个铸件凝固模拟开始,根据凝固时间和被补缩的体积,计算冒口和冒口颈的尺寸和数量,再进行铸件加冒口的模拟计算,做必要的修正,直到获得满意的结果,最后根据铸件的临界壁厚、体积、充型速度和浇注温度等参数计算浇注系统.当整个系统设计完成后,模拟计算整个充型和凝固过程以验证设计,做必要的修正,直到获得一个能生产无铸造缺陷铸件的铸造工艺,即保证一次成功生产出合格铸件,节约了时间和成本.     

基于数值模拟的镁合金仪表盖浇注系统的设计与优化

对AZ91D镁合金仪表盖设计了两种类型的浇注系统,并采用ProCAST软件对两种浇注系统下金属液充型和凝固过程进行数值模拟.结合铸件选定节点的速度时间图、金属液汇合处的速度矢量图和凝固时间分布图进行综合分析,预测压铸件中可能存在的缩松、缩孔及气孔缺陷的分布与体积分数,得出优化的浇注系统.两种工艺方案对比结果表明,在浇注温度为660 ℃、模具初始温度为200 ℃、冲头压射速度为2.5 m/s的条件下,内浇道设置在最大厚壁处的浇注系统更为合理.     

基于数值模拟的箱体浇注系统设计与优化

利用铸造分析软件对变速箱箱体消失模铸造原工艺浇注系统进行模拟。初始工艺参数:浇注温度为1420℃,负压为-0.05MPa。通过观察分析模拟结果,预测了原工艺的充型时间、凝固时间以及铸件中可能存在的缩松、缩孔缺陷的分布与尺寸。针对这些缺陷设计了新的浇注系统并进行模拟。采用修改后的浇注系统,工艺参数不变,通过对金属液的充型和凝固过程的动态观察,发现新设计的浇注系统能减少缩松、缩孔缺陷。     

特大型球墨铸铁钢锭模的铸造工艺

介绍了重量38t的大型钢锭模球铁件的生产工艺。采用底注式浇注系统,锭模内孔型芯采用焊接钢管芯骨,外层30mm为呋喃树脂砂层。铸件顶部延长200mm作为本体冒口,其顶面还设有4个安全小冒口。浇注后钢管芯骨内注入冷却水,对铸件下段进行强制冷却。利用球墨铸铁石墨化膨胀进行自补缩解决了铸件内部的缩孔、缩松缺陷,使生产的铸件达到质量要求。     

铝合金芯模铸造工艺的改进

通过生产摸索,改传统底注为顶注,合理设置冷铁以及大开放式浇注系统等工艺措施,解决芯模铝合金铸件因使用面产生气孔、夹渣缺陷造成的品质问题.     

细纱机箱体铸铁件顶雨淋浇注系统充填补缩一体化设计

FA528型细纱机箱体铸件,材质HT200,轮廓尺寸840 mm×736 mm,主要壁厚12 mm,最大壁厚30 mm,重236 kg,呋喃树脂自硬砂型.用大孔出流理论设计浇口杯一内浇道二单元顶雨淋浇注系统,用均衡凝固收缩模数法核算浇注系统的补缩能力.设计结果：长盆形浇口杯上宽60 mm,下底宽30 mm,长430 mm;下设7只φ14 mm雨淋内浇道,在浇注系统的对侧设置溢流排气冒口.经3 800件批量生产验证,铸件没有冷隔、浇不足、缩孔、气孔类铸造缺陷.表明采用均衡凝固收缩模数法计算铸件的补缩是实用、可靠的.     

球铁油缸浇注系统补缩无冒口工艺设计

球铁油缸,材质QT500-7,铸件重101 kg,外径φ270 mm,内径φ220 mm,壁厚25 mm,高750 mm,一端球面封口。采用立浇工艺,封口向上。原工艺为阶梯浇注系统,在铸件上部安放1个φ120 mm×200 mm冒口,因冒口下缩孔、浇口引入处缩松,缸壁气孔、夹渣,渗漏废品率54%。为了消除铸造缺陷,新工艺根据均衡凝固原理,采用以顶注为主的浇注系统补缩无冒口工艺,用收缩模数法设计直浇道、横浇道、内浇道尺寸,经批量生产验证,消除了缩孔、缩松、气孔、夹渣缺陷。机加工后经250 MPa×5 min水压试验无渗漏。工艺出品率从77%提高到88%。表明采用收缩模数法计算浇注系统尺寸,用浇注系统补缩的无冒口工艺是可靠的。     

Characteristics and influence factors of mold filling process in permanent mold with a slot gating system

The main problems caused by improper gating are entrained aluminum oxide films and entrapped gas. In this study, the slot gating system is employed to improve mold filling behavior and therefore, to improve the quality of aluminum castings produced in permanent molds. An equipment as well as operation procedures for real-time X-ray radiography of molten aluminum flowing into permanent molds have been developed. Graphite molds transparent to X-rays are utilized which make it possible to observe the flow pattern through a number of vertically oriented gating systems. The investigation discovers that there are many influencing factors on the mold filling process. This paper focuses its research on some of the factors, such as the dimensions of the vertical riser and slot thickness, as well as roughness of the coating layer. The results indicate that molten metal can smoothly fill into casting cavity with a proper slot gating system. A bigger vertical riser, proper slot thickness and rougher coating can provide not only a better mold filling pattern, but also hot melt into the top of the cavity. A proper temperature gradient is obtainable, higher at the bottom and lower at the top of the casting cavity, which is in favor of feeding during casting solidification.     

大型球铁件HDBT410核电行星架的铸造工艺

简述了核电调速器HDBT410行星架铸件的结构与技术要求,对原工艺生产铸件产生缩孔、缩松缺陷的原因进行了分析;根据分析,改进和优化了铸造工艺,主要措施有：采用顶注式浇注系统分层浇注方式,使温度分布更为合理;采用压边热冒口,使冒口系统能有效发挥补缩作用;在集渣包下设置过滤网,对铁液进行过滤和净化;控制浇注时间在68s以内等,使缩孔、缩松及夹渣缺陷得以解决.     

发动机用铝活塞的铸造数值模拟

利用ProCAST软件对ZL108活塞零件的传统铸造工艺和改变冒口形状的2种新铸造工艺进行了模拟对比分析,以上小下大的冒口形状新工艺铝活塞效果更好。再对比模拟分析此冒口形状铝活塞在3组不同浇注温度下的充型凝固过程,最终确定保温冒口截面为上小下大和浇注温度为720℃是活塞的最佳铸造工艺。     

在铝合金砂型铸造中边侧冒口的应用

对于平板类、厚大凹型类铝合金铸件,采用边侧冒口的浇注系统,能提高铸件的补缩效果,生产出合格铸件。对该浇注系统提高补缩效果的原因进行了初步分析。     

高锰钢锤头铸造工艺分析

介绍了高锰钢锤头的铸造工艺．原则是将轴孔置于末端区并实现顺序凝固．对中小锤头和重量及厚度均较大的锤头宜采用水平侧边冒口工艺；顶部厚大且重量大的锤头宜采用浇口通过冒口的水平端部冒口工艺     

克服球面瓦体气缩孔缺陷的工艺改进

厚大球面瓦体内腔的“冷却水道”砂芯几乎全部被铁液覆盖,为便于清理而必须使用溃散性好的树脂砂,难以排尽含氮气体,要求在球面顶部安设尺寸足够大的冒口.主要为排气而安设的冒口(特别是冒口颈)尺寸难以确定,并对浇注温度要求苛刻,胃口底部气缩孔缺陷经常导致铸件返修或者报废.通过将原来的底注改为阶梯浇注,并在冒口底部合适位置安设内、外仿形冷铁等工艺改进,使上述缺陷得到很好的解决.