H-Process浇注系统设计及数值模拟

为实现水平控制浇注逐件充填型腔,设计了一套带浇口盆的浇注系统,其阻流截面在直浇道出口处,直浇道直径30 mm,立方体储井棱长85 mm,内浇口位于储井底部靠近前壁处,A内∶A横∶A直=(1～6)∶(3.5～4.0)∶1,并利用FLOW-3D软件对其中的金属液流动进行了模拟.结果表明,对铸钢而言,当浇注压头为60～200mm时,金属液逐件充型,整串铸型的浇注条件基本一致,U形横浇道具有较好的集渣作用.     

流头铁水的工艺处理

一、流头铁水的特点 流头铁水是第一股进入浇注系统的铁水。根据金属液对铸型体系的充填,浇注初期和末期的液流属于非隐态流,所以流头铁水的水力学特点是:(1)不平稳,动能大,易于翻滚搅动,(2)横浇道末端区因碰撞而产生水锤紊流。该搅乱的紊流从横浇道末端倒流,易于使脏铁水从横浇道末端区上的内浇口灌入型腔。生产实际中,浇包边缘及包嘴的不洁净,铁水表面的熔渣,浇道中的浮砂,浇道涂料龟裂起壳或浇道紧实度差等都将导致流头铁水夹渣、冲砂和裹气。如这种脏和裹气的铁水不加工艺处理,则易于进入型腔,影响铸件质量。     

内浇道出流线速度的控制对减少球铁铸件二次渣的作用

介绍了内浇道出流的线速度的控制对球铁件二次氧化夹渣的作用。对在充型过程中因内浇道出流线速度较快而导致铁液发生紊流(飞溅、翻腾),对球铁件二次氧化夹渣的形成原因进行了分析。生产应用证明,控制内浇道出流线速度,采用内浇道相对开放的浇注系统及多点分散、底注的方式,对减少铁液紊流造成球铁件的二次渣非常有效。另外,对于生产高端球铁件,浇注系统辅以泡沫陶瓷过滤器,效果更好。建议内浇道出流的线速度应控制在30~60 cm/s或更低。     

新型浇注系统与充型过程的计算机模拟

对比模拟了新型浇注系统与传统浇注系统的充型过程,包括金属液在浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道中的流动情况。基于新型浇注系统设计原则设计并模拟了摇枕铸件的充型过程,模拟结果进一步证明了新型浇注系统充型平稳,浇道处于充满状态,避免了气体和夹杂卷入型腔。     

消失模铸造浇注系统的设计原则

介绍了消失模铸造浇注系统设计的原则及注意事项,利用数值模拟软件分析了消失模铸造充型过程中金属液和泡沫前沿的状态,强调了3种浇注系统以及泡塑模高度对型壁迁移的影响,提出了以下建议:对于圆筒形铸件,优先选用筒内双S形横内一体、中间直浇道的浇注系统,或者在外圆设置阶梯浇注系统;对于小件串铸和简单铸件,采用顶注式浇注系统,这样有利于避免温降难题,并且有利于减少C夹杂类冷隔缺陷;对于箱体类铸件,采用U形横浇道的阶梯式浇注系统,该浇注系统充型状态均衡度较高,金属液充型前沿的气隙区也较稳定。     

新东线生产YH3216刹车盘的铸造工艺优化

介绍了YH3216刹车盘的铸件结构及技术要求,针对原生产工艺出现的砂眼、气孔等缺陷问题,采取了以下改进措施:将过滤网设置在横浇道上,并将阻流截面变成二次搭接来挡渣;利用缓流式浇注系统,增大局部阻力,降低流速,防止铁液紊流;采用环形横浇道,将内浇道适当分散,使砂型受热均匀;适当增加铸型和砂芯的排气.生产结果显示:小批次试...     

A型排气歧管浇注系统设计

A型排气歧管的结构复杂,高度落差较大,管壁薄,技术要求严格,生产工艺难度较大.初始工艺设计为顶注封闭式浇注系统,横浇道贯穿两个热侧冒口进流,采用过滤网.主要问题是浇注过程中进渣,形成渣孔缺陷.改进的工艺是加深直浇道窝,在横浇道上设置阻流措施,并尽量拉长横、内浇道之间的距离,采用短、薄、宽的冒口颈等,在未采用过滤网的情况下,解决了渣孔缺陷.     

造型生产线预防砂孔的措施

水平造型生产线用于生产铸钢件时,由于浇注温度高,钢液压力头大,流动速度慢等原因,砂孔(夹砂、冲砂、涨砂、掉砂)问题比较普遍,成为铸造的难题。本文结合多年的生产实践,从以下几方面采取措施预防砂孔的产生。1工艺方面直浇道最好直接进入内浇道,采用开放式浇注系统,内浇道的面积是直浇道面积的1.5倍以上,以加快金属液的上升速度。内浇道不要切线进入型腔,应直接垂直进入型腔,防止对砂型的冲刷和松散砂留在金属液内。浇道窝的直径应大于直浇道直径,浇道窝采用球形,浇注系统、冒口、出气孔与砂型的接触面不允许有尖角存在,应做出园角过渡。尽…     

汽车活塞浇注系统的改进及数值模拟

采用Anycasting模拟软件研究了不同浇注系统对汽车活塞顶部缺陷的影响。通过对浇注系统的改进,包括增加浇注系统直浇道和双侧内浇道的横截面积,增大浇口杯横截面积和冒口的尺寸,将浇注系统和冒口整体化,实现了金属液的补缩从零件上表面推赶至冒口和浇注系统中,减小了金属液在充型过程形成的内压,解决了金属液进入内浇道时紊乱充型的问题,使得活塞顶部形成的缩孔缺陷消失。提高了生产率,为实际生产提供了指导。     

缝隙浇注系统的开发与运用

铸铁件浇注系统的典型结构,由浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。一个好的浇注系统对铸件的成功生产起到很大的作用。1铸件结构分析研发新产品中,转动轴以及轮毂属于厚壁球铁铸件,转动轴最大壁厚150 mm,最小壁厚40 mm,单重     

特大型铝合金铸件铸造工艺水力模拟及优化

采用水力模拟试验方法,对某特大型铝合金铸件的铸造工艺进行模拟研究。结果表明,该铸件原工艺中的浇注系统设计不合理,功能不完善,系统的开放比过大,造成横浇道充不满及局部吸气严重;系统的集渣消能段的连接段的位置及结构设计缺陷,出现“乱引注”;内浇道设置不合理,使系统的流速和流量分配不均等。通过进一步的研究,对原设计存在的问题进行了改进和优化,使浇注系统充型平稳顺利,流量均匀。确保了铸件一次浇注成功。     

煤矿运输机上联接板铸件的工艺设计

针对煤矿运输机上联接板的结构特点及其技术要求,设计了铸件分型面、浇注系统、胃口及冷铁和熔炼参数.对铸件的浇注结果进行了分析,根据披缝厚度重新计算了浇注系统,采用断面渐变的浇道控制内浇口铁水流速,使铸件夹渣缺陷明显减少.试制的上联接板铸件通过顾客水压和加工验证,可批量稳定生产.     

冒口在熔模铸件上的应用探讨

介绍冒口开设在补缩通道上并与直浇道、内浇道组合构成的新型浇注系统的实例。重点阐述胃口与补缩通道、直浇道、内浇道组合的工艺方法。     

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。     

浇注系统设计的新启示

采用底注式平稳充型的方案来设计浇注系统，把液流在内浇道的出口速度作为限制瓶颈，它控制金属液在整个浇注系统的流动速度。在保证铸型充满的前提下，内浇道的充型速度最好限制在0.5m/s以内，以普通达铸铁精密铸造叶片为例，把传统的顶注式浇注系统和新的底注式浇注系统的结果进行比较，在充型过程中，采用X射线实时跟踪系统进行了观察，发现顶注式浇注系统充型紊乱，易造成夹杂，浇注的26个叶片中3处出现裂纹，30处出现夹杂缺陷，而采用底注式浇注系统，铸件充型平稳，没有裂纹，只有3处出现夹杂缺陷，优化效果明显。     

湿砂型铸铁件的砂孔和渣孔缺陷--湿砂型铸铁件缺陷讲座(二)

湿砂型铸铁件产生砂孔和渣孔缺陷的主要原因是：(1)芯头或砂台的间隙偏小；(2)浇注时铁液清渣不良；(3)砂型：表面耐铁液冲刷性能较差；(4)脱模剂使用不当；(5)手工开挖浇注系统；(6)型砂强度和韧度欠佳。对影响型砂强度和韧度的因素进行了分析，并提出改进方向。     

基于Flow-3D摩托车轮毂压铸成型浇注系统优化设计

分析了摩托车后轮毂的结构特点,计算了压力铸造浇注系统的工艺参数,应用Flow-3D软件对金属液在不同浇注系统结构中的充填过程进行数值模拟。结果表明,采用单横浇道和单内浇口的浇注系统,会导致制件最终温度场不均匀,且在轴孔处聚集较大面积的氧化夹杂物;采用双横浇道和双内浇口,从轮毂的两个凸缘同时充填,可以保证零件的完整成型,且制件温度场均匀,避免产生氧化夹杂物,生产的摩托车后轮毂可满足质量要求。     

A study on effects of ceramic foam filter on flow aspect through water modeling experiment

Casting defects that are closely related to entrapped air bubbles and metallic oxides occur very frequently in the sand mold casting process. Many researchers have shown that these defects can be reduced by adopting an appropriate gating system design. However, it is difficult for field engineers to identify a specific gating system that is more appropriate for their products. In this study, we tried to draw a comparison between two gating system designs with and without a ceramic foam filter. The ceramic foam filter was added to the horizontal runner just after the down sprue to prevent air bubble generation and reduce turbulence without a change of gating system design. The water modeling experiment was conducted with four different amounts of the initial volumes of water in the reservoir to verify the effects of initial pouring velocity. The results of the experiment applying the filter showed remarkably changed flow characteristics. The use of the filter was found to convert the flow pattern of water in the desired direction. The ceramic foam filter performed well to reduce flow velocity and stabilize the waterstream.The flow pattern without a filter can be improved significantly even with the the use of just a 10 PPI irregular filter. Although the study confirmed that use of the filter may change the flow characteristics, it needs to be noted that the use of the ceramic filter alone cannot solve all the problems caused by a poorly designed gating system.     

DZ0309轮毂铸件的工艺改进

DZ0309轮毂铸件原采用Z1410AS造型机生产,每型2件,内孔由手工制作的油砂芯形成。生产结果显示:(1)内孔尺寸精度差,单件铸件型砂用量大;(2)每型件数过少,型板面积利用率低;(3)铸件工艺出品率较低;(4)铸件顶面夹渣、石墨漂浮缺陷严重。对缺陷原因进行了分析后,采用了如下改进措施:(1)对原工艺进行了改进;(2)采用静压造型线生产铸件;(3)取消砂芯,铸件内孔改为由吊砂形成;(4)采用陶瓷网挡渣。结果铸件表面质量明显改善,经济效益也相应得到提高。     

消除球墨铸铁铸件缩陷缺陷的措施

介绍了球墨铸铁入料座的铸件结构和铸造工艺。采用封闭式浇注系统,横浇道处搭接部位设置纤维过滤网挡渣,顶部设置冷冒口。为解决铸件出现的缩陷缺陷,利用数值模拟软件进行分析,最后通过提高顶冒口高度,并在铸件厚大部位最后凝固区域增加与浇注系统连接的热侧冒口,增强冒口的补缩能力,解决缩陷、缩孔、缩松缺陷问题。