横梁型铸铝隔板砂型铸造工艺设计及优化

使用View cast模拟软件对横梁型铸铝隔板铸件的砂型铸造过程进行了数值模拟,预测了铸件的缩孔、缩松位置和大小。模拟结果表明,金属液充型比较平稳,但冒口不能对铸件完全补缩,铸件厚大部分、铸件前端杆部与加强筋的连接部位均有缺陷。对工艺进行改进后,冒口能对铸件进行良好的补缩,且铸件无缩孔、缩松等缺陷。经过固溶时效处理后,铸件组织由二次相T(Al_(12)CuMn_2)相、Al_2Cu和α相的共晶体组成;铸件的硬度为117.3 HBW,抗拉强度为413MPa,伸长率为11%,均满足产品技术要求。     

轴承机匣熔模精铸过程模拟

对轴承机匣铸件进行熔模铸造工艺方案设计,并采用Procast数值模拟软件模拟了铸件的充型凝固过程,观察了凝固场及金属液流态的变化情况,预测了疏松缩孔缺陷存在的位置。根据模拟结果,提出铸件优化工艺方案。结果表明,优化后的工艺方案,其充型过程金属液流态平稳,合理的放置冒口及控制冒口尺寸可增大有效补缩距离,减少缺陷,并通过模拟与试验的论证,获取高质量铸件。     

低压铸造下凝固过程缩孔缩松的预测方法研究

基于铸件铸型的传热学基础,详细研究了低压铸造下铸件缩孔缩松缺陷的形态,考虑到低压铸造补缩具有重力补缩和压力补缩双重性质的规律,以及压力对临界固相率的影响,提出了一种新的预测低压铸造下缩孔缩松预测的方法,并建立了数学模型.该预测技术基于中北大学特种液态成形技术研究中心所开发的EasyCast软件进行研究,并集成到该软件中.最后将模拟结果与实验结果进行对比,显示该模型能够较好地表现低压铸件的缩孔缩松.     

一种解决熔模铸件缩松缺陷的方法

针对法兰精铸件中产生的缩松,缩孔缺陷,采用数值模拟进行了分析.结果表明,采用局部冷却、局部保温营造顺序凝固条件,可以减少铸件缩松缺陷.通过加强铸件厚大部位的冷却速度,打通铸件的补缩通道,创造顺序凝固的条件,能够消除铸件缩孔、缩松缺陷.     

顶盘铸件的倾斜浇注工艺设计与生产

针对大型顶盘铸件大平面心部易产生缩孔或缩松缺陷,采用刮板造型、浇口放置保温冒口及保温覆盖剂、倾斜浇注加强补缩等工艺措施,生产出符合质量要求的铸件.减少了因铸件补焊修整产生的费用,节约了钢液,降低了生产成本,为类似铸件的生产提供了借鉴方法.     

挤压铸造ZA27合金大高径比铸件

通常挤压铸造仅适用于高径比小于3.5的铸件,研究大高径比铸件的挤压铸造将扩大这种先进铸造技术的应用范围.用试验和计算机模拟的方法,研究了高径比为7的ZA27合金铸件的力学性能、凝固过程中铸件内的温度、压力以及缩松的分布.结果表明,增加挤压铸造的压力不能有效地减少大高径比铸件的缩松缺陷;合理控制浇注温度和铸型预热温度能有效地消除大高径比铸件内的缩松,获得力学性能高且均匀的铸件.     

CAE技术在轴承箱体铸造工艺优化中的应用

利用华铸CAE软件对YL14000B型烟机轴承箱体的充型凝固过程进行了模拟分析,预测了该铸件原铸造工艺存在冒口过大而导致的补缩过剩、后轴承座热节处存在集中缩孔、底座热节处存在疏松等缺陷.通过采取减小冒口尺寸、增加热节处内冷铁数量和加宽补缩通道等措施;再次进行CAE数值模拟,发现上述缺陷得到了有效消除.实际生产结果表明,冒口根部无集中缩孔,铸造工艺出品率由61%提高到了71%,节约钢液660 kg,降低了生产成本,铸件质量也得到了提高.     

铸铁件的树枝晶凝固分析与补缩

】论述了灰铸铁和球铁件中奥氏体枝晶对缩孔、缩松缺陷形成的影响。提出了铸铁件的自补缩方式可分为均衡补缩、通道传输补缩和固态挤压补缩三种，并指出，制定铸件的铸造工艺应与其自补缩方式相适应才能取得良好效果。     

基于数值模拟技术的球铁壳体消失模铸造工艺优化

针对消失模铸造球墨铸铁壳体铸件出现的缩孔缩松缺陷,对浇注温度、真空度、浇注系统及冒口进行改进,优化了生产工艺.模拟结果显示,经过改进浇注系统,金属液充型平稳,补缩效果良好,并有利于排气排渣.经生产验证,铸件质量完全满足生产要求.     

铝合金动圈骨架低压铸造工艺数值模拟研究

动圈骨架是电动振动台的核心构件，低压铸造因金属液平稳充型、顺序凝固，适合生产存在薄壁的铸件。基于ProCAST软件对ZL302铝合金动圈骨架进行低压铸造数值模拟，设置浇注温度为690～730℃,砂型预热温度为30～100℃,保压压力为23～33 kPa。采用正交试验研究浇注温度、砂型预热温度、保压压力对铝合金动圈骨架低压铸造成形的影响。结果表明，随着浇注温度升高，金属液充型效率提高，铸件的缩孔缩松率降低；砂型预热温度升高对金属液充型效率影响较小，但延长铸件凝固时间，有利于铸件补缩；低压铸造凝固过程中提高保压压力，有利于铸件补缩，铸件内部缩孔缩松体积由0.13 cm³降至0.11 cm³。实际生产过程中，在保证砂型强度的前提下，适当增加保压压力以减少缩孔、缩松缺陷。     

大高径比铸件挤压铸造技术研究

用试验和计算机模拟的方法,研究了高径比为7的铸件凝固过程中的温度分布;研究了铸件中的缩松和铸件力学性能分布特点.结果表明,增加大高径比铸件挤压铸造的比压、提高铸型的预热温度不能有效地减少铸件内的缩松缺陷;采取措施使铸件顺序凝固,并使挤压力有效地作用在液体金属上,可以消除大高径比铸件内的缩松,获得高力学性能的铸件.     

四帧阻尼器基座的铸造工艺设计及数值模拟

设计了四帧阻尼器基座铸铝件的砂型铸造工艺,使用ProCAST模拟软件对铸铝件的砂型铸造过程进行了数值模拟,并预测了铸件的缩孔、缩松位置和大小。结果表明,金属液充型平稳,冒口能对铸件完全补缩,铸件厚大部位没有缩孔缺陷。铸件的铸造工艺设计是合理可行的。模拟结果能为铸件的试生产提供理论指导。     

轮毂类球铁件缩孔缩松缺陷的形成机理及防治措施

本文以Transit汽车前桥轮毂铸件为例，针对小型轮毂球铁件产生缩孔缩松缺陷现象，采用计算机模拟技术模拟铸件的温度场，进行铸件孤岛检测，分析缩孔缩松缺陷产生过程，并用多通道数据采集器测定铸件凝固过程中温度场的分布特点，分析研究了此类铸件产生缩孔、缩松缺陷的机理，对消除铸件缩孔、缩松缺陷的工艺方法进行了讨论。实验研究结果表明，在铸件凝固过程中，保持补缩通道畅通是消除小型球铁轮毂缩孔缩松缺陷的关键，并提出小型球铁件的浇、冒口系统设计应遵循“直接补缩，顺序凝固”的设计原则。     

梯度冒口在高碳钢轧辊铸件生产中的应用

高碳钢轧辊铸件易产生中心疏松缺陷,通过分析产品缺陷原因,结合铸件补缩原理,设计了一种梯度冒口生产方式,保证产品凝固过程补缩通道畅通,减少产品中心疏松缺陷,提高产品质量,降低生产成本.     

半固态合金流变成形工艺理论--第二部分流变补缩理论

半固态合金熔体的体收缩是其中液相与固相温度降低带来的体收缩与凝固相变体收缩三部分之和,其大小主要受各相的收缩系数和固相率控制.半固态熔体的缩孔形成机理是液相被固相包围封闭,收缩得不到补充,形成分散孤立的小缩孔,一般不形成集中缩孔.半固态成形的补缩机理是整体流变补缩,其中直接加压成形中的补缩机理是压缩流变补缩,而间接加压成形的补缩机理是胀形流变补缩.实现补缩要求所加压力大于整体流变抗力的同时,还要求加压时间大于全部凝固时间以及加压流变速度大于体收缩速度.给出了补缩条件的数学计算公式.     

铝合金短车架挤压铸造工艺及模具的研究

针对轮椅短车架零件的结构特点,结合生产实际,运用AnyCasting软件模拟了流道尺寸对缩孔、缩松的影响。结果表明,挤压铸造流道设计对铸件的补缩效果有重要影响,挤压铸造时合金液在补缩压力下流经浇道对铸件进行补缩,但对远离浇口的铸件厚大部位因压力传递的有效性受到限制。采用局部挤压或冷却水、激冷块等措施来调节厚大部位的凝固顺序,可以减少缩孔、缩松缺陷。     

基于ProCAST的铸钢件壳体铸造工艺研究

采用ProCAST软件对铸钢件壳体的工艺方案进行模拟优化,分析金属液的温度场和流场,预测铸造过程中产生缩孔缩松缺陷的位置.针对原浇冒口系统无法实现充分补缩的缺点,提出了增加副浇口和加高冒口的改进工艺,解决了壳体泄露问题,获得了理想的铸件.     

JSCAST软件在汽车空调器壳件挤压铸造工艺中的应用

基于实际生产工艺,依据汽车空调器壳件尺寸,建立挤压铸件的三维实体模型,并应用JSCAST计算机模拟软件对铸件成形过程进行分析。结果表明:空调器壳体铸件的填充性较好,未产生气孔等缺陷,但是在浇道口与壳体相接处存在较大厚度差,容易出现缩孔缩松等现象。提出改进措施,将浇道移到与缺陷位置相近处,起到浇道补缩作用,避免产生缩孔缩松。     

K439B高温合金薄壁机匣试验件熔模精铸缺陷预测与工艺优化研究

本文针对800℃可焊K439B铸造高温合金机匣试验件，采用ProCAST软件，利用基于Darcy定律发展的宏微观耦合缩孔、缩松模型对试验件熔模铸造的充型、凝固过程中的温度场和固相分数进行了数值模拟。结果表明，壁厚较薄铸件底部在凝固过程中存在孤立液相区，从而形成缩松、缩孔缺陷。进一步通过添加补缩浇道设计了新的工艺方案，模拟结果表明，采用8根补缩浇道的方案可消除缩松和缩孔缺陷。采用该优化方案，进行了机匣试验件实际浇注，获得了冶金质量良好的铸件。     

铝合金壳体差压铸造常见缺陷及其防止措施

分析了铝合金壳体差压铸造中的疏松、针孔、气孔、缩孔、掉砂、错箱、壁厚超差、跑火、冷隔等铸造缺陷,并提出了相应的解决措施.通过对金属液质量、造型材料及铸造工艺等的严格控制,制定出合理的工艺方案,从而减少铸件缺陷,降低铸件生产成本.