大型球墨铸铁下箱体铸造过程数值模拟及工艺优化

对大型球墨铸铁下箱体铸造工艺进行设计和优化,并利用铸造模拟软件对铸件的充型和凝固过程进行了数值分析。铸件采用竖直分型、两箱手工造型的铸造工艺。针对箱体壁厚差较大、内部存在若干热节、内外部温度梯度大及不完全遵守"均衡凝固原则"的特点,在热节处添加冷铁并适当调整冒口位置,使铸件趋向同时凝固。模拟结果表明,在充型速度4.2 cm/s、充型温度1380℃的条件下,充型过程铁水流动平稳,水平方向每100 mm距离内液面起伏的高度差在25 mm以下,填充侧壁时液面上升速度为14 mm/s;铸造工艺改进之后,铸件的潜在缺陷率极低。浇注实验中,有效消除了铸件内部可能产生的缺陷,获得了外形完整、内部无缺陷的合格铸件。     

提升箱体铸造工艺设计及铸造过程数值模拟

提升箱体材质为ZG25CrNiMo,主要形状特征为回转体,壁厚不均匀。选择“提环轴孔所在大面朝下,吊耳及厚大侧壁小端面朝上”的工艺方案,上、中、下三开箱造型,分别设置冒口、模型主体、芯头及浇道。冒口采用模数法设计,配合HZCAE11.0软件分别进行纯温场和充型传热耦合条件下的凝固模拟,确定出1个腰形明冒口和2个圆柱形明冒口在厚壁端面进行补缩。经多次模拟结果显示,厚大热节部位的缩孔基本消除,铸件中部两壁交接处、底部提环轴孔与内侧壁的交接处仍存在疏松,但已不能通过冒口补缩进行消除。为消除上述缺陷,在底部设置了外冷铁,以实现更好的顺序凝固和补缩。     

铝合金箱体砂型铸造数值模拟及工艺优化

分析了铝合金箱体结构和工艺特点,选用砂型铸造,对箱体进行了浇注系统的设计。运用AnyCasting软件对铝合金箱体砂型铸造过程进行了数值模拟,分析了铸件缺陷产生的位置和原因。在此基础上对工艺方案进行了改进,通过优化浇注系统,合理设置冷铁和冒口,减少了铸件缺陷,最终得到了一套完整合理的铸造工艺方案。     

箱体低压铸造过程的数值模拟

以计算流体力学和计算传热传质学作为理论基础,利用大型模拟软件ANSYS对箱体的低压铸造过程进行了数值模拟,分析了铝合金在低压铸造充型过程中的流场以及凝固过程中的温度、固相分数的分布情况,预测铸件可能出现的缺陷,为优化铸造工艺和模具设计提供参考。     

减速器箱体消失模铸造工艺数值模拟

采用SOLA-VOF仿真软件,实现液态金属充型的数值模拟。仿真结果表明:减速器箱体金属液在充型的初始阶段,金属表面与泡沫表面之间的间隙体积随着时间的增加而增大;减速器箱体金属液在充型的末尾阶段,金属表面与泡沫表面之间的间隙体积随着时间的增加而减小。     

高铁制动单元箱体铸造数值模拟及工艺优化

高铁制动单元箱体是高速列车的重要支撑部件,直接影响着高速列车的使用性能和安全性能。采用AnyCasting软件对高铁制动单元箱体铸造充型、凝固和收缩过程进行数值模拟,得到了充型速度、充型温度、凝固液相区及收缩缺陷分布情况,发现高铁制动单元箱体铸造存在缩松、缩孔等缺陷;提出了改进浇注系统、中间冒口改为发热冒口、增加冒口补缩通道等工艺措施。经AnyCasting软件再次进行的数值模拟表明,改进后的工艺实现了高铁制动单元箱体铁液充型过程平稳、无紊流,充型速度适中、无冲砂风险,凝固过程无断流、无孤立液相区,避免了缩孔、缩松等缺陷的产生。对箱体铸件的试样进行检测,内部无缺陷,组织和性能均满足标准要求。     

箱体端盖凝固过程数值模拟及工艺优化

利用Anycasting软件对箱体端盖凝固过程进行模拟,通过凝固温度分布预测了缩孔、缩松产生的位置.采用增大胃口体积的方法对原铸造工艺方案进行了优化,改进方案的模拟表明,能使铸件得到充分补缩,最终可以消除缩孔、缩松等缺陷,满足了实际生产的要求.     

钩铰铸造过程数值模拟与工艺优化

根据钩铰铸件的结构特点,选用三箱造型,中注式浇注系统工艺.利用View-Cast铸造模拟软件对方案进行数值模拟.模拟结果显示,铸件环部存在一定数量的缩孔、缩松缺陷.增加冷铁及冒口后的改进工艺方案,能消除铸件缺陷,提高产品质量.     

下箱体铸造工艺设计及数值模拟

下箱体为球墨铸铁件,在设备运行过程中承受交变的冲击载荷,箱体要求抗压测试,组织致密度要求高;铸件内部空腔较复杂,壁厚不均匀,最大壁厚80 mm,最小壁厚20 mm。对下箱体铸件进行工艺性分析、造型材料选择、浇注系统及砂芯设计等,采用组合砂芯解决内腔较复杂问题,通过在适当位置设置冒口的方法,使铸件均衡凝固,以达到零件致密度要求。设计过程使用UG三维造型软件进行三维建模,运用Pro CAST软件对铸件充型及凝固过程进行数值模拟,根据模拟结果对现有工艺方案进行了优化。     

支撑架铸造过程数值模拟及工艺优化

根据传统方法设计了支撑架的浇注系统和冒口,利用计算机仿真软件V-Cast模拟了铸件的凝固过程,模拟结果显示铸件心部存在线形质量缺陷。根据模拟结果,在支撑架浇注系统增加了保温冒口和冷铁,然后进行第二次铸造过程仿真,第二次仿真结果表明,新的浇注系统能够消除铸件心部的质量缺陷,铸件质量符合技术要求。     

铝合金箱体铸造工艺设计及数值模拟

铝合金箱体外形尺寸较大,形状基本对称,壁厚差异较大。工艺设计中选用强度和刚度高、易清理的树脂砂造型和制芯,以保证铸件尺寸精度要求;选择开放式、底部注入的浇注方式,以保证金属液平稳充型;使用UG软件进行三维建模,并运用ProCAST软件对铸件充型及凝固过程进行数值模拟,通过初步凝固模拟分析,设置补缩冒口解决了厚大部位补缩的问题,模拟结果显示可获得无缺陷铸件。     

铝合金传动箱体铸造缺陷分析及工艺优化

针对ZL101A铝合金传动箱体铸件因微观孔洞缺陷造成油道漏油问题,借助X射线探伤和SEM缺陷形貌观察,发现微观孔洞类缺陷为微观缩松和气孔缺陷两类,且以微观缩松缺陷为主。运用XRF光谱、MAGMA工艺仿真等手段分析发现,缩松形成的主要原因是凝固补缩不足,而气孔主要是合金液中的气体与氧化铝夹杂物相互作用引起的。根据缺陷分析结果,将重力铸造改为差压铸造,并在铸件发生缺陷的油道部位增设一处内浇道,同时降低浇注温度。另外,熔炼ZL101A合金液时,添加Al-5Ti-1B中间合金进行细化处理。结果表明,铸件组织致密,微观孔洞基本消除,满足ASTM E155Ⅱ级要求。     

球铁传动箱体铸造工艺

球铁传动箱体形状复杂，壁厚差别较大。采用呋喃树脂砂型铸造。根据均衡凝固理论设计工艺，采用阶梯式浇注系统，压边冒口和冷铁，取得了满意效果。     

基于数值模拟的中间箱体铸造工艺设计

通过对铸件的铸造工艺性分析、确定铸件的铸造工艺方案,计算中间箱体的浇注系统、冒口和冷铁尺寸,采用三维软件建模,使用华铸CAE铸造工艺分析软件模拟,判断缺陷可能存在的位置、缺陷大小,然后通过冷铁、冒口尺寸等进行调整,确定较为合理的铸造工艺,确保铸件的质量。并使工艺出品率达到83%。     

机械传动上箱体铸造工艺设计及数值模拟

对上箱体进行了铸造工艺设计,应用AutoCAD软件进行铸件建模,应用ProCAST软件进行铸造过程充型模拟和凝固模拟,优化铸造工艺方案。结果表明:采用顶缩颈冒口,有效利用球墨铸铁凝固过程中石墨的膨胀可以减少冒口尺寸;采取改进的设计方案,成功消除了铸件的缩孔、缩松缺陷。     

减速机箱体的结构优化设计与铸造工艺优化模拟

对有限元方法与拓扑优化方法等结构优化设计技术在减速器箱体结构的优化设计特别是在轻量化和低噪音设计的原理、应用及效果进行了概述;介绍了利用铸造工艺分析软件对减速器箱体的充型和凝固过程的模拟结果。结果表明,模拟结果可用来预测铸造缺陷的形成、大小、分布及成因。可以快速经济地优化铸造工艺,消除铸造缺陷,提高铸件质量,降低生产成本。     

齿轮箱箱体铸造成型数值模拟

对初步设计好的齿轮箱箱体铸造成型过程进行模拟,根据模拟结果来判断出箱体在结构、浇铸温度、冒口选择等方面是否合理,以保证铸件重点部位的结构质量.在实际成型之前用模拟软件排除可能出现的缩孔、缩松、冷隔、浇不足、裂纹等缺陷,并验证工艺设计的合理性,以缩短产品开发周期、提高产品质量.     

法兰管铸造过程数值模拟研究及工艺优化

以典型铸件法兰管为例,结合Visual Environment 8.0、Pro/E以及ProCAST对法兰管铸件进行了数值模拟,并优化了法兰管铸件铸造工艺,解决了ProCAST铸造模拟中的建模和网格划分难题,为铸造企业推广应用ProCAST软件找到一种途径。     

减速器下箱体的铸造工艺设计及数值模拟

根据减速器下箱体结构特点设计了该零件的铸造工艺,利用ViewCast软件对设计方案进行了数值模拟,模拟结果显示,在上表面较厚部位、量油孔及齿轮槽肋处易产生缩松、缩孔等缺陷;在相应部位设置冷铁仍有缺陷;继续对工艺进行改进,增大相应部位的冷铁厚度,增设冷铁,上表面上的缺陷完全消除。