铸钢件阶梯式浇注系统微机辅助设计

本文采用水模拟方法对阶梯式浇注系统的充填规律进行了研究,探讨了控制上层浇道提前溢流现象和各内浇道量分配方法,提出用△h=(ξ_(1-2)+ξ_0)(V_2/2g)予测和控制浇注过程中反直浇道与型腔内液面差的变化规律,引用水力学的管网计算原理,使用逐步渐近法来控制和计算各浇道的流量.文中对阶梯式浇注系统的设计方法进行了探讨.在此基础上使用微机进行浇注系统辅助设计,提供了典型铸件的浇注系统设计程序,使用此程序可以严格地控制上层浇道提前溢流现象、各层浇道的流量分配及浇口杯不发生溢流,并迅速地打印出铸造工艺卡,绘出浇注系统结构图,以所需的时间步长输出充型过程中各时刻直浇道、反直浇道和型腔中的液面上升高度及各内浇道的流量,最后在微机屏幕上显示充填过程.     

大孔出流理论在大型电动机机壳铸件生产中的应用

根据大孔出流理论,采用分配式直浇道系统,将阻流截面设置在浇口杯的出口处,使分配直浇道大于主直浇道截面的尺寸,每层内浇道截面尺寸等于直浇道截面尺寸,保证在充型过程中,分配直浇道不充满,同时控制浇注系统的形状和结构,改变金属液流动方向及造成不同的阻力,实现阶梯式浇注系统的逐层引注.     

实型铸造分层缺陷分析

对实型铸件分层缺陷的特征及其形成机理进行了分析，认为在各种因素中，阶梯式浇注系统底层内浇道截面积小于直浇道截面积是分层缺陷形成的原因。提高金属液浇注温度及改进涂料，选用低密度泡沫塑料作模样材料对避免产生分层缺陷有帮助。     

实型铸造分层缺陷分析

通过分析实型铸件分层缺陷的特征及其形成机理 ,认为在各种因素中 ,阶梯式浇注系统底层内浇道截面积小于直浇道截面积是分层缺陷形成的关键。提高金属液浇注温度及改良涂料 ,选用低密度泡沫塑料作模样材料对避免产生分层缺陷有帮助。     

实型铸造中的分层缺陷及其预防措施

通过分析实型铸造铸件分层缺陷的特征及其形成机理，认为在各种因素中，阶梯式浇注系统底层内浇道截面积小于直浇道截面积是分层缺陷形成的关键，而提高金属液浇注温度及改良涂料、选用低密度泡沫塑料作模样材料对避免产生分层缺陷有帮助。     

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。     

垂直分型浇注系统阻力系数的测试研究

通过垂直分型浇注系统的水力学模拟实验，测定了浇注系统各节点的压力和各横浇道的流量，并借助于微机数据处理技术，对垂直分型浇注系统的阻力系数之流量系数进行了计算及分析研究。     

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。     

铸铁件浇注系统撇渣能力的探讨

介绍了铸铁件常规浇注系统的结构形式,分析了撇渣的必要条件、充分条件以及浇注系统结构对撇渣能力的影响。最终得出如下结论:(1)浇注系统应尽可能营造层流流动或降低紊流度;(2)横浇道充满是撇渣的必要条件;(3)在进行浇注系统结构设计时,应避免内浇道设在横浇道顶面和离横浇道末端太近,直浇道中心至第1个内浇道中心的距离也不能太近;(4)增加浇注系统长度、采用多组元浇注系统以及设置直浇道窝等均有利于减小铁液紊流,从而有利于夹渣和气体与金属液分离并上浮。     

环形横浇道大孔出流规律的研究与应用

根据生产中存在的问题 ,用大孔出流理论研究了环形横浇道系统的压力分布、内浇道出流均匀性及流量与直浇道引入位置和内浇道引入方式之间的关系 ,提出了圆形铸件环形横浇道系统新的设计思想     

环莆横浇道大孔出流规律的研究与应用

根据生产中存在的问题，用大孔出流理论研究了环形横浇道系统的压力分布、内浇道出流均匀性及流量与直浇道引入位置和内浇道引入方式之间的关系，提出了圆形铸件环形横浇道系统新的设计思想。     

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。     

MAGMA模拟软件对气缸体内浇道设计的校验

介绍了12V气缸体的铸件结构及技术要求,详细阐述了原铸造工艺中各参数的选择,利用MAGMA模拟软件模拟测算出各内浇道的流速,从而确认各内浇道浇注质量、过滤网的过滤能力是否符合工艺设计,并根据模拟结果进行工艺调整:在不改变直浇道、横浇道的前提下,增大近端第1对内浇道的厚度,将浇道比改为ΣF_直:ΣF_横:ΣF_内=1:2.6:3.6,换用FCF-2泡沫陶瓷过滤器,保证铁液的纯净度。验证结果显示:通过工艺改进,保证了各内浇道的浇注质量,过滤网的过滤能力符合工艺设计,最终获得高质量的铸件。     

浇注系统对AZ91镁合金消失模铸造流动性的影响

研究了在消失模铸造中,直浇道高度、内浇道面积、浇口比和内浇道位置对ＡＺ９１镁合金流动性的影响;结果表明,在负压条件下采用开放式浇注系统时流动性随攻道距离的增加而有所降低,除此之外,浇注系统结构对流动性的影响不大。     

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。     

阶梯式浇注系统多内浇口流量分配的新计算法及各层浇口参与流动时刻的推断

本文引用管网平差法推导、计算了阶梯式浇注系统同一层及不同层各浇口的流量分配,并进而提出了判断高一层浇口参与流动时刻的方法。计算结果与资料报道实验结果有较好的吻合。     

超超临界汽缸体铸件新型浇注系统研究

浇注系统对铸件质量具有决定性的影响。在本文中针对1 000 MW超超临界汽缸体铸件设计了带有排气道的浇注系统,排气道和直浇道关于铸件对称,以使初始浇注钢液冲洗完直浇道后进入出气端,从而保证浇注钢液的纯净。采用该浇注系统浇注了汽缸体铸件并对排气道进行了解剖夹杂物分析。对采用该新型浇注系统的汽缸体铸件的充型过程进行了数值模拟,并和传统的浇注系统的效果进行了对比分析。研究结果表明:采用带排气道的浇注系统有利于型腔内气体排出,使充型时钢液更平稳,对浇道冲击小,并且能有效减少铸件中的夹杂物缺陷,提升铸件质量作用明显。     

球铁磨球凝固过程温度场的数值模拟

针对120mm球墨铸铁磨球的金属型铸造工艺,采用有限差分的方法,利用自主开发的模拟软件对磨球的凝固过程进行了温度场的数值模拟,预测了铸件在铸造中可能产生的缺陷位置,并对磨球内部产生缩孔的原因进行了分析。通过增加砂套,缩短内浇道,减小直浇道尺寸等对浇注系统进行了修改和优化,并对优化后的浇注系统进行了温度场的数值模拟。结果表明,优化后的浇注系统实现了顺序凝固,缩孔缺陷从磨球内部转移到了直浇道内,模拟结果与实际浇注结果相符合。     

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。     

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。