汽车转向节的铸造工艺设计及数值模拟

本文根据转向节的结构特点,对转向节进行铸造工艺设计,在铸件的上耳和法兰盘处设置两个保温冒口,以确保对铸件的补缩和顺序凝固.运用Pro/E对铸件进行三维造型,然后使用ViewCast铸造模拟软件对铸件的凝固过程进行模拟计算,模拟结果表明:在铸件下耳处出现缩孔和缩松缺陷.根据模拟结果并结合理论分析,在下耳处设置一个暗保温冒口对铸件进行补缩,再次模拟结果表明:只在冒口内产生了少量的缩孔和缩松,铸件的缺陷已经完全消失.     

兆瓦级风力发电机主轴铸造工艺模拟

设计了兆瓦级风力发电机主轴的铸造工艺,利用UG进行三维造·型,应用有限元软件ProCAST进行充型模拟、凝固模拟、温度场模拟,预测了铸件编孔、缩松缺陷产生的部位.模拟结果表明,采用底注式、保温胃口、底部加冷铁等浇注和补缩工艺,可以保证铸件的顺序凝固.试生产了1件兆瓦级风力发电机主轴,符合性能要求.     

铸件凝固数值模拟及铸造工艺CAD现代进展

本文论述了铸件凝固数值模拟及铸造工艺CAD(电子计算机辅助设计)的基本概念,进展及发展趋势.评介了该领域世界各家的论点及成就.分析了铸件凝固数值模拟与铸造工艺CAD的关系:前者是后者的基础,后者是前者向实际应用转化的必由之路和向高层次发展的标志.在论述铸件凝固数值模拟的同时,也论及了充填过程的数值模拟,指出这方面进展虽稍迟于凝固,但作为一个整体必然是在凝固和充填数值模拟基础上,才能形成一个完整的CAD系统.这个系统应包括凝固补缩冒口和充填浇注系统的计算模拟,铸件的几何模拟和工程数据库及其相互联结,应能进行电脑试浇、质量预测、完成工艺图及工艺文件.     

高温合金环形件整体铸造工艺设计优化

以某航空发动机环形件的整体精铸为例，使用数值模拟技术分析整体精铸工艺的熔体充型、铸件凝固缺陷和尺寸变形等关键问题，为工艺设计和优化提供理论依据。模拟和试验结果表明：通过整体浇注既满足了铸件成形需求又保证了铸件尺寸精度。通过冒口保温，有效控制了铸件缩松缺陷。最后获得了合格铸件。     

铝合金汽缸盖低压铸造数值模拟及工艺优化

利用铸件凝固过程数值分析方法研究了铝合金汽缸盖的低压铸造凝固过程,预测了缸盖铸件内部可能产生的缺陷。模拟显示,内浇口到零件厚壁之间的通道易形成缩孔缺陷。根据模拟结果及理论,对低压铸造工艺进行了优化设计,分别采用增设冷却系统、控制模具的预热温度、对浇口进行保温处理三种工艺措施。同时采用上述三种工艺措施,对消除缸盖铸件热节点的缩孔、缩松缺陷效果最好。     

冷却条件对铜镍合金凝固行为的影响

为研究冷却条件对铜镍合金铸件质量的影响,在对铜镍合金铸造工艺分析的基础上,引用传热-流动一应力耦合的铸造模拟软件PROCAST对不同的冷却条件下铜镍合金的凝固进行缺陷和温度场分布数值模拟,并根据模拟结果,结合实验分析了不同冷却条件下铸件质量,确定了铜镍合金凝固过程中较为合理的冷却条件.提高了铸件质量.模拟结果表明:在钢模加保温冒口浇铸条件下,铜镍合金铸件的质量最佳.     

铸件模数计算程序的开发研究及其在铸造工艺CAD／CAE系统中…

为了把三维计算机辅助工艺设计与铸件凝固模拟集成在一起，在统一的三维模型上进行设计计算和模拟分析，作者采用离散法计算铸件各组成部分的体积和非散热面积，进而求出铸件热节部位的模数，并利用经验公式计算浇冒口系统。另外，亦可利用三维凝固模拟来校正铸件铸造工艺，以保证其合理性。     

铸件模数计算程序的开发研究及其在铸造工艺CAD／CAE系统中的应用

为了把三维计算机辅助工艺设计与铸件凝固模拟集成在一起，在统一的三维模型上进行设计计算和模拟分析，作者采用离散法计算铸件各组成部分的体积和非散热面积，进而求出铸件热节部位的模数，并利用经验公式计算浇冒口系统。另外，亦可利用三维凝固模拟来校正铸件铸造工艺，以保证其合理性。     

提高铸钢件工艺出品率的方法及其应用

介绍了一种提高铸钢件工艺出品率的新方法.采用K值计算模数法设计冒口,使用保温冒口和覆盖剂以增强冒口的补缩,并采用计算机凝固模拟软件--InsteCast华铸CAE,验证铸钢件铸造工艺的可行性和可靠性.大量的生产实践表明,该法可在确保铸件品质的前提下,有效地提高铸钢件的工艺出品率,降低铸件的生产成本,值得推广应用.     

基于有限元模拟的铸钢车轮凝固工艺优化

根据有限元模拟原理,基于ANSYS软件环境对机车车轮大型铸钢件的凝固进程三维非稳定温度场进行了数值模拟.通过有限元模拟的反馈信息进行了铸件凝固工艺的优化设计.模拟结果表明,按照传统的比例计算法设计的冒口系统能够保证铸件产品的质量,但冒口数目多,铸件工艺出品率偏低.如果单纯减小冒口尺寸以提高工艺出品率,则车轮铸件的顺序凝固条件将会受到破坏,导致缩孔缩松缺陷产生.通过减少冒口数目并设置冷铁,则可通过冒口和冷铁的联合作用,既保证无缺陷凝固工艺过程的实现,又能提高工艺出品率.通过模拟优化的实施,预测工艺出品率将提高12%.     

大型低碳不锈钢水轮机下环铸件的生产实践

分析了大型低碳不锈钢水轮机下环件的结构特点及生产难点.生产中采用水玻璃砂造型,感应炉熔炼和复合精炼措施,设计合理的浇注系统并设置保温冒口,利用计算机模拟铸件凝固过程,预测缺陷部位,并设计了合理的热处理工艺.经生产验证,铸件的化学成分及力学性能完全满足要求,铸件质量合格,并降低了生产成本,为生产高质量的大型低碳不锈钢铸件提供了宝贵的经验.     

基于ViewCast的顶盖砂型铸造工艺数值模拟及优化

运用View Cast软件对顶盖原始铸造工艺的凝固过程进行模拟。根据模拟结果,通过增加冒口数量,使用保温冒口,增设冷铁进行工艺优化。对优化后的工艺再次进行了模拟。结果表明,优化后的工艺实现了从底部向顶部的顺序凝固,消除了缩孔缩松缺陷。经生产验证,铸件的硬度及组织均满足要求。     

旋流器铸钢件的数值模拟和铸造工艺优化

根据旋流器铸钢件的结构特点,对旋流器进行铸造工艺设计。在铸件一侧设计浇注系统,在铸件顶部设计了冒口来实现对壳体进行补缩。用CAD软件建立了铸件的三维模型,运用ViewCast模拟软件对旋流器进行凝固过程模拟,发现在铸件顶部及热节处存在缩孔、缩松等缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析,通过改用保温冒口、增加冷铁的方法修改铸造工艺方案。结果表明,只在热节处出现少量的缩松,铸件的缺陷已经完全消失,从而获得了优化的工艺。     

挤压铸造凝固过程热-力耦合模拟 Ⅰ.数学模型及求解方法

开发了模拟挤压铸造凝固过程中铸件温度、应力及形状变化的有限元模型.该模型包括了凝固过程中潜热的释放和体积收缩效应、界面传热和变形的相互作用以及凝固壳在冲头压力下的变形等.应力场模拟中采用热弹粘塑性本构模型描述凝固壳的变形,并对液相和糊状区进行了特殊处理.利用接触算法处理铸件与模具界面,并且采用一种特殊的迭代法来模拟冲头的运动.该模型可以用来研究模具设计和工艺参数(如模具温度及冲头压力等)对铸件质量的影响.     

THERMOMECHANICAL MODELING OF SOLIDIFICATION PROCESS OF SQUEEZE CASTING I. Mathematic Model and Solution Methodology

开发了模拟挤压铸造凝固过程中铸件温度、应力及形状变化的有限元模型. 该模型包括了凝固过程中潜热的释放和体积收缩效应、界面传热和变形的相互作用以及凝固壳在冲头压力下的变形等. 应力场模拟中采用热弹粘塑性本构模型描述凝固壳的变形, 并对液相和糊状区进行了特殊处理. 利用接触算法处理铸件与模具界面, 并且采用一种特殊的迭代法来模拟冲头的运动. 该模型可以用来研究模具设计和工艺参数(如模具温度及冲头压力等)对铸件质量的影响.     

计算机模拟软件在铸钢底座铸造工艺设计上的应用

利用计算机模拟软件V-Cast对大型铸钢底座的凝固过程进行了数值模拟,预测了铸钢底座产生缩孔、缩松缺陷的位置.根据模拟结果设计了铸钢底座的保温胃口、冷铁和浇注系统,再次模拟表明,该工艺解决了铸造过程中的缺陷问题,铸件的质量得到了保证.     

铝合金三通管铸造工艺设计及优化

文中针对铝合金三通管铸件的结构进行了工艺分析,结合铝合金材质特点确定了该铸件的铸造工艺方案和工艺参数,设计计算了三通管铸件的浇冒口尺寸,通过对设计工艺进行数值模拟分析铸件的充型和凝固过程,通过流场发现采用底注开放式浇注系统可以最大程度地保证充型的平稳性;通过凝固场发现在铸件热节位置设计保温冒口和冷铁可以有效消除缩孔和疏松缺陷,试制铸件满足探伤和无损检测技术要求,获得了优化的工艺方案。     

重载铁路货车摇枕的铸造工艺

介绍了30t轴重摇枕铸件的结构特点和铸造工艺难点,确定了摇枕铸件的工艺方案,包括主要工艺参数、浇冒口系统、造型及制芯工艺、浇注温度和打箱时间、清理及热处理规范,利用华铸CAE铸造数值模拟软件对充型过程流场和凝固过程温度场进行了模拟分析.试生产结果表明,利用整体芯技术和新型酯硬化水玻璃砂工艺,可获得符合重载要求的优质铸件产品.     

熔模铸造中缩孔、缩松的几种解决方法

阐述解决精密铸件孤立热节及型壳散热性差而导致的缩孔、缩松缺陷的工艺方法,采用型壳局部激冷处理、保温+型壳局部水淬处理、保温+局部喷水激冷处理、增加补缩筋、设置冒口补贴、改变浇冒口设计方式,改善散热条件,避免局部过热等工艺方法,保证补缩通道畅通,使温度场分布均匀,营造铸件顺序凝固条件,使其顺序凝固,可解决熔模铸件的缩孔、缩松倾向。     

轴瓦体铸铁件的数值模拟和铸造工艺优化

根据轴瓦体铸铁件的结构特点,对轴瓦体进行铸造工艺设计。在铸件一侧设计浇注系统,在铸件顶部设计了冒口来实现对壳体进行补缩。用CAD软件建立了铸件的三维模型,运用ViewCast模拟软件对轴瓦体进行凝固过程模拟,发现在铸件顶部及热节处存在缩孔缩松等缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析,通过改用保温冒口的方法改进了铸造工艺方案。结果表明,只在热节处出现少量的缩松,铸件的缺陷已经消失。