镁合金低压铸造充型和凝固过程数值模拟

针对金属型模具的不透明性,采用Pro/E2001进行铸件的实体造型,并生成面网格文件.利用铸造模拟软件对镁合金铸件的低压铸造过程进行模拟,分析了在填充过程中温度场、流场以及凝固过程中温度、固相分数的分布情况,预测可能出现的缺陷,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.     

离心铸造充型及凝固过程数值模拟

采用数值模拟技术优化进而控制生产,使离心铸造科学化生产是离心铸造技术提高的关键.本文借助流体流动方程及传热方程建立并开发了离心铸造数值模拟模型及软件,为科学指导离心铸造生产提供了科学保障和有效手段.     

数值模拟技术在充型凝固过程中的应用

对铸造过程进行数值模拟可以有效地预测制备过程中出现的各种缺陷,并优化工艺参数。本文介绍了充型过程数值模拟,凝固过程数值模拟的国内外发展状况,以及数值模拟技术在金属基复合材料中的应用,并指出了数值模拟技术在充型凝固过程中应用的发展方向。     

Ni3Al基合金复杂薄壁件精铸过程数值模拟

Ni3Al基合金复杂薄壁件的精铸成形很困难,容易出现浇不足和热裂等缺陷.文中运用Procast铸造模拟工程软件对薄壁件铸造过程的流场、温度场及应力场等进行模拟,对Ni3Al基合金大尺寸薄壁精铸件的精密铸造工艺进行了优化,采用Ni3Al基合金复杂薄壁件的高模温铸造,从而实现了薄壁件的顺利充型,并提高了薄壁件的质量.     

Ni_3Al基合金复杂薄壁件精铸过程数值模拟

Ni3Al基合金复杂薄壁件的精铸成形很困难,容易出现浇不足和热裂等缺陷。文中运用Procast铸造模拟工程软件对薄壁件铸造过程的流场、温度场及应力场等进行模拟,对Ni3Al基合金大尺寸薄壁精铸件的精密铸造工艺进行了优化,采用Ni3Al基合金复杂薄壁件的高模温铸造,从而实现了薄壁件的顺利充型,并提高了薄壁件的质量。     

国外铸件充型凝固过程数值模拟软件介绍

简要介绍了国外优秀的充型和凝固过程数值模拟软件的基本情况和产品特点，对国内相关软件的开发和国内厂家对模拟软件的选择有一定的启示作用。     

精铸件缩孔缩松的数值模拟分析及工艺优化

以精铸件缩孔、缩松为例,针对生产中出现缺陷的铸件,采用ProCAST分析软件对原铸造工艺进行了凝固模拟,找出了缺陷产生的原因,提出了工艺优化方案,并设计了新的铸造工艺。对新工艺模拟结果表明,铸件内部缺陷消除。按新工艺试制后的零件内部缺陷被消除,与模拟结果吻合较好。     

熔模精密铸造蜡模充型过程的数值模拟

对熔模精密铸造料的流变性和充型过程进行了分析,确立了模料充型过程数值模拟的数学模型。利用计算机机数值模拟技术,建立了相关的软件系统。对端盖铸件的蜡模成型过程进行了模拟,结果与试验验证基本一致。     

铸件充型凝固过程数值模拟发展现状

铸件内在质量很大程度上取决于铸件的充型和凝固过程。将计算流体力学、计算传热传质学和计算机可视化技术应用于铸造工艺设计 ,可以使铸造技术人员更清楚地了解铸件形成过程 ,快捷地确定较为合理的铸造工艺参数。本文对铸件充型和凝固过程的数学模型、计算方法及商品化软件方面的发展现状进行了综合评述 ,并展望了该领域的发展前景。     

消失模铸造充型过程数值模拟

运用PROCAST软件对板形铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟。考察了阶梯式浇注系统的充型顺序以及底注式浇注系统的充型形态，另外研究了底注式浇注系统的浇注速度对缺陷形成的影响。模拟结果表明，消失模铸造中，金属液优先从阶梯式浇注系统的上层内浇道充型，充型前沿流动紊乱，铸件容易出现气孔或夹渣；对于底注式浇注系统，充型前沿的流动相对平稳，但过快的浇注速度同样会导致气孔或夹渣缺陷。     

不锈钢熔模铸件表面流纹的产生及防止

详细分析了不锈钢熔模铸件表面流纹产生的原因,并提出了防止不锈钢铸件表面流纹的一系列措施。形成流纹的主要原因是型壳脱蜡时,在内表面形成了细小裂纹,浇注时型腔内气体被钢液逼入裂纹。有效防止流纹的措施包括：提高型壳透气性;提高浇注时型壳温度;降低钢液浇注温度等。     

重型燃气轮机叶片熔模铸造过程数值模拟

随着重型燃气轮机的日益发展,对于叶片的热强性提出了极为苛刻的要求。重燃叶片形状复杂且厚大,叶身部位为复杂内腔的薄壁结构,极易出现缩孔、缩松缺陷。为了研究缺陷形成规律,改进其工艺方案,基于有限元法,对充型、凝固过程中的流场、温度场演变及缩孔、缩松形成过程进行了仿真。计算结果显示,原有工艺充型过程中液流有可能在叶盆中部汇合,容易在此处形成卷气。由于榫头上部内浇道较薄,先凝固,造成从冒口向榫头下部的补缩通道阻塞,两种浇注系统均在榫头部位出现缩孔或缩松。对相应工艺进行了实际浇注,试验得到的缩孔、卷气情况与模拟结果吻合。为避免缺陷,应改进原来的浇注系统,在合适的位置设计较大的内浇道。     

纯铜电极精铸数值模拟分析

纯铜铸件铸造工艺难以掌握,容易产生缩孔、缩松等缺陷。根据铸件特征,进行浇注系统设计及冒口计算,分析实际生产中铸件产生缺陷的原因。应用数值模拟软件,验证理论分析的可行性。对比几种浇注系统,根据温度场、固相率云图预测铸件缺陷,优化出最佳工艺方案,并进行实际验证。基于最优工艺方案,生产出合格铸件,其电导率达到56MS/m,符合技术要求。     

熔模铸钢件裂纹缺陷形成原因的模拟分析

针对熔模铸造方法生产某不锈钢变频法兰过程中部分产品经常出现裂纹的问题,建立了铸件三维实体模型。结合熔模铸造实际生产工艺,运用基于DFDM方法的JSCAST软件对铸件充型和凝固过程进行了数值模拟。模拟结果表明,当浇注位置偏离铸件浇口杯中心时,上层右侧两个法兰将首先被充填,导致这两个法兰在充型与凝固过程中温度下降较快,与其他部位温差较大,易产生热应力集中倾向,导致裂纹产生。该部分与实际生产中裂纹产生部位相吻合。     

熔模铸造过程数值模拟--国外精铸技术进展述评(11)

20世纪90年代以来，国外一大批商业化铸造过程数值模拟软件的出现，标志着此项技术已完全成熟并进入实用化阶段，有相当一部分已成功地用于熔模铸造。其中，AFSolid（3D）（美国）、PASSAGF／POWERCAST（美国）、MAGMA（德国）、PAM-CAST（法国）、ProCAST（美国）等最具代表性。尤其值得一提的是由美国UES公司开发的ProCAST和美国铸造师协会（American Foundrymen’s Society）开发的AFSolid（3D），它们代表了2种不同类型的软件系统。     

不锈钢啤酒阀体铸件的精密铸造

研究了小型不锈钢啤酒阀体铸件的精密铸造工艺。利用小或无余量整体精密铸造成形技术,根据产品结构特点,合理设计制作蜡模压型,同时优化各工艺参数,减少了产品的铸造缺陷,铸造出了高质量、高精度、高附加值的铸件。     

热物性值对铸钢件温度场数值模拟计算精度的影响

本文研究了铸件和铸型的热物性值对铸钢件凝固过程温度场数值模拟精度的影响,指出铸型的热物性值较铸件的热物性值对模拟计算精度的影响更大。计算时,必须正确掌握不同铸造工艺条件下确切的热物性值。     

大型镁合金铸件的充型模拟及缺陷分析

采用FLOW-3D软件模拟了某大型镂空薄壁Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金铸件的充型过程,采用自由液面模拟追踪方法,研究截面突变和液流前沿汇接对合金液液面上升平稳度的影响,阐述了表面膜缺陷的形成机制,并对浇注系统提出改进措施。     

精铸件结构优化设计实践

以6种典型的精密铸件为例，利用“6个千方百计”原则对产品结构进行优化设计，同时辅助有限元分析对优化结果进行再验证。通过减少大平面、避免深长孔、采用加强筋等优化措施，有效地避免了夹砂、鼓包、跑火、缩孔、裂纹等铸造缺陷，实现了少无切削和减轻铸件质量。