基于数值模拟的箱体浇注系统设计与优化

利用铸造分析软件对变速箱箱体消失模铸造原工艺浇注系统进行模拟。初始工艺参数:浇注温度为1420℃,负压为-0.05MPa。通过观察分析模拟结果,预测了原工艺的充型时间、凝固时间以及铸件中可能存在的缩松、缩孔缺陷的分布与尺寸。针对这些缺陷设计了新的浇注系统并进行模拟。采用修改后的浇注系统,工艺参数不变,通过对金属液的充型和凝固过程的动态观察,发现新设计的浇注系统能减少缩松、缩孔缺陷。     

球铁平衡轴壳型铸造工艺优化

针对某型号平衡轴,设计了壳型铸造工艺,但铸件中间厚大部位存在铸造缺陷。为消除此缺陷,使用View-Cast软件模拟原始铸造工艺方案,分析铸造缺陷产生的原因,进而使用数值模拟方法改进铸造工艺,通过改变浇注位置和浇注系统的形式,最终得到了合理、可行的铸造工艺方案。     

柴油机机体铸造工艺的优化研究

针对某型柴油机机体缸孔铸造缺陷,对该型柴油机机体的浇注系统进行了研究分析。并对原铸造工艺进行了优化改进。采用底注开放式大流量浇注系统降低了铁水充型速率(应小于0.5 m/s)。通过模拟充型凝固,确立了新铸造工艺方法,并对后续生产进行跟踪验证。结果表明,该铸造工艺满足技术要求,能为今后浇注系统设计提供参考。     

床身的铸造工艺设计及数值模拟

对机床床身进行铸造工艺设计,采用充型平稳、冲刷力小,且具有一定挡渣能力的半封闭式浇注系统,浇注系统为中间注入式。并根据同时凝固原则设计工艺的补缩系统,最终采用压边冒口对铸件进行补缩。采用CREO软件进行零件的建模,再利用ProCast软件对铸造过程进行模拟。根据模拟结果分析与多次优化后,确定最终的设计方案成功消除铸造缺陷,优化了铸造工艺。     

复杂薄壁框架件无模铸造工艺研究

以某型号雷达天线底座为例,进行复杂薄壁框架件的数字化无模铸造精密成形工艺研究。采用雨淋式浇注系统,设计了合理的浇注工艺;利用Pro CAST铸造模拟软件对复杂薄壁框架件无模铸造工艺的充型、凝固过程及缩松、缩孔缺陷分布进行模拟分析。结果表明,采用数字化无模铸造精密成形机进行砂型加工试验,浇注所得铸件不存在缺陷,说明该工艺合理可行。     

球铁阀体铸件浇注系统设计

通过实例介绍如何应用Experto-View Cast软件进行铸造工艺设计并与原有设计方法作对比。通过对金属液充型和凝固过程的数值模拟进行铸造工艺设计,实现了铸件补缩系统以及浇注系统的设计和优化,得到了无缺陷铸件的铸造工艺。实际生产证明了利用计算机软件取代传统的工艺设计方法能够节省铸造时间和提高废料回收率。     

大型船用中速柴油机机身均衡凝固工艺设计

研究了一种大型船用中速柴油机高牌号孕育灰铸铁机身铸造工艺,根据均衡凝固原理设计浇注系统,采用大断面的横浇道,分散的内浇道,可以起到挡渣能力,减少热节,利用石墨化膨胀进行补缩。结果表明,合理的铸造工艺设计,能够实现大型柴油机机身铸造成型,不仅提高了铸件成品率,而且降低了铸件的成本,为今后铸造工艺设计提供了参考。     

马氏体不锈钢叶轮铸造工艺设计与优化

分析了树脂砂铸造马氏体不锈钢叶轮的工艺特点,设计了铸造工艺方案,通过Pro Cast有限元分析软件对设计的工艺进行模拟分析和工艺优化,确定了最终铸造工艺,并进行了生产验证。研究结果表明,叶轮铸件选取阶梯式浇注方式和开放式浇注系统,可以保证金属液平稳、完全充型;采用冒口与冷铁配合使用时可以有效消除铸件的缩孔与缩松。生产验证表明采用优化后的铸造工艺设计方案,生产的铸件充型完整,铸件轮廓清晰,内部没有明显的铸造缺陷。     

大型船用柴油机球墨铸铁机身铸造工艺优化设计

分析了大型船用柴油机球墨铸铁机身铸造难点及可能出现的铸造缺陷,提出了铸造工艺优化设计的主要内容及方法,确定了浇注位置及造型方法,选择了铸造工艺参数,并进行了浇冒口系统设计计算及数值模拟优化,优化了球化孕育处理工艺等。结果表明,按照提出的设计思路和方法,稳定生产了符合图纸和技术文件要求的铸件,为同类铸件铸造工艺标准化、规范化设计积累了经验。     

大型不锈钢蜗壳的铸造工艺优化设计

根据不锈钢蜗壳铸件的结构特点,设计了开放式浇注系统。采用CAE软件对不锈钢蜗壳铸件的浇注和凝固过程进行数值计算,预测铸件缺陷可能出现的位置,并针对铸件的缺陷进行了铸造工艺方案的优化,确定冒口、冷铁、铬铁矿砂以及合适的浇注温度和充型速度等工艺参数,生产出满足设计要求的铸件,为类似铸件的生产提供参考。     

基于CAD/CAE技术的汽车涡轮增压器壳体快速铸造工艺研究

介绍了应用CAD\CAE技术设计涡轮增压器壳体快速铸造工艺的过程。使用Pro/E软件对铸件与浇注系统建立模型,应用ProCAST软件对快速铸造过程进行模拟,选择合理浇注方案,并使用正交试验法确定最佳工艺参数。结果表明:顶注三点式浇注方案为合理设计方案。在浇注温度1400℃、型壳温度1050℃条件下进行试浇验证,得到铸件无缩孔缩松缺陷,质量良好。     

某铝合金铸件树脂砂型铸造工艺设计及优化

以某铝合金铸件为研究对象,采用铸造工艺设计和计算机数值模拟相结合的方法设计并优化铝合金铸造工艺方案。根据铸件结构特点,设计浇注系统,选择铸造用砂,采用ViewCast软件对铸造充型及凝固过程进行模拟,预测铸件缺陷产生的位置。结果发现原始方案铸件中出现了严重的缩松、缩孔,分析缺陷产生的原因,然后改进铸造工艺方案。通过增大浇道尺寸,添加冒口数量,改进冒口位置,以及增加必要的保温套,最终有效解决了铸造过程中产生的缺陷。     

冲击座铸造工艺设计及优化

介绍了冲击座铸件的结构及其工艺设计,包括每型件数、浇注系统形式及内浇道、横浇道和直浇道的截面积、浇注时间、冒口及冷铁设计等。初始铸造工艺只采用冒口补缩,模拟发现该工艺未能完全消除缩孔缺陷,据此对铸造工艺进行了改进,在孤立热节区设计冷铁。对改进后的铸造工艺进行模拟,结果显示,缩孔缺陷已完全可以消除。     

汽车干燥器阀体浇注排溢系统设计及其优化研究

浇注排溢系统是决定压铸件表面质量与内部组织状态的重要因素。以汽车干燥器阀体为研究对象,分析了结构特征。结合浇注排溢系统的设计原则,设计出初步的浇注排溢系统。利用软件Procast进行压力铸造数值模拟,并对充型过程和模拟结果进行了缺陷分析。以此为依据,进行了铸件浇注排溢系统的优化,对优化后的铸造工艺进行了模拟。结合生产实际,成功生产出满足质量要求的铸件。     

ZL101齿轮箱箱体砂型铸造工艺优化

根据齿轮箱箱体的结构特点及技术要求,选择砂型铸造方法进行铸造工艺设计,选择树脂砂作为造型材料。利用ViewCast软件进行充型和凝固模拟,预测铸造缺陷产生位置,分析了充型和凝固过程中铸件产生缺陷的原因。在此基础上,对齿轮箱箱体的铸造工艺方案进行了优化,最终选择阶梯式浇注系统,直浇道、横浇道、内浇道截面积比为1:2:4,冒口选择发热保温冒口,浇注温度为750℃。使用优化后的铸造工艺方案进行了数值模拟及实际浇注试验,发现铸件几乎没有缺陷,满足了实际生产中对铸件质量的要求。     

铝合金变速器壳体压铸工艺设计及优化

以铝合金变速器壳体为研究对象,结合压力铸造和零件结构的特点,设计浇注系统,使用Magma软件对初始工艺进行数值模拟,结果表明充型不平稳,没有按照顺序凝固,产生缩松缩孔和热裂纹缺陷。根据模拟结果及缺陷产生原因改进浇注系统,增加冷却系统,最终得到消除缺陷、符合要求的工艺方案。     

大型铝合金U型框架复合铸造工艺设计

根据大型铝合金U型框架的结构特点及技术要求,提出了适合成形该类零件的复合铸造方法——砂型+实型复合铸造;论述了U型框架铸造工艺设计,着重介绍了浇注系统、冒口及砂芯的设计过程,并讨论了铸件热裂纹缺陷的产生及其结构改进,对同类铸件工艺设计具有一定的参考价值和指导意义。     

薄壁铝合金横梁铸造工艺设计及优化

铝合金横梁铸件的结构复杂,整体较薄。为保证金属液的充型,避免产生浇不足和冷隔等铸造缺陷,设计了垂直缝隙式浇注系统,采用磷酸盐无机树脂砂造型;利用华铸CAE软件对设计的工艺进行模拟,并根据缺陷预测对工艺方案进行优化,最终得到了最佳的工艺方案。     

充型过程中铸造缺陷形成的原因及消除措施

通过分析浇注系统和型芯排气系统特点,以及充型过程中铁液产生湍流的原因,解释铁液充型不平稳与典型铸造缺陷的相关性。最终得出:通过设计好的浇注和排气系统,可以减轻铁液在充型过程中的湍流,抑制氧化膜长大形成铸造缺陷。实践证明,平稳充型并保持液面表层有适当的流动性可以大幅度减少铸造缺陷。     

铝合金反重力铸造成型热芯盒浇注系统的研究

铝合金反重力铸造浇注系统大部分开设在树脂砂芯内,往往内浇道开设不当就会导致产生热节,出现局部缩松缺陷,且内浇道由于刷涂料困难,导致内浇道粘砂严重,研究了一种更为合理的浇注系统,来满足反重力铸造工艺生产方式的要求。成型热芯盒浇注系统采用覆膜砂生产,内浇道与铸件连接处做成收口型设计的拼接式组装结构。成型热芯盒浇注系统能够有效防止铸件产生缩孔、缩松等铸造缺陷并减少浇注系统粘砂等问题,铸件组织致密,铸件合格率大幅度提高,回炉料的品位明显提高。