EMD灰铸铁活塞铸造工艺研究

依照自下而上顺序凝固的原则设计EMD灰铁活塞的浇注系统和补缩系统。燃烧室头部朝上,止口端朝下,采用顶部雨淋式浇注系统,铁液流经环形横浇道后,进入均匀分布的扁平内浇道。顶部及支撑面等厚大部位分别采用保温冒口和侧冒口进行补缩。选取低发气量覆膜砂制作砂芯,并采用覆砂冷铁等措施,可有效防止上支撑面与散热筋出现气缩孔缺陷,生产出满足技术条件的高品质铸件。     

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。     

引导轮铸件的V法铸造工艺研究

介绍了V法铸造工艺充型过程原理。详细阐述了生产引导轮的V法铸造工艺:为降低金属液在型腔中的流动速度,避免紊流产生,采用开放式浇注系统,并加大横浇道和内浇道的尺寸。选用特制的暗冒口,轮毂部位设置明冒口,其顶部设排气孔;砂芯表面涂刷涂料;覆膜的真空度保持在-0.03~-0.04 MPa;浇注时的负压度维持在-0.055~-0.04 MPa;采用粒度为50~100目的海砂,浇注温度控制在1 520~1 540℃。最终生产的铸件质量全面达到技术要求。     

消失模铸造借用型腔作浇道研究

为了减少消失模铸造浇注过程金属液带人的热量损失,简化浇注系统是有效措施之一。铸钢件排碳法浇注工艺,钢液从冒口注入,从形式上而言,无浇注系统,实际上是将型腔作为浇注系统,是借用型腔作浇道。结果表明,借用型腔作浇道,浇口从冒口或铸件的顶部直接引入实现了顶注优先工艺。金属液进入型腔后,直接落底,然后液面水平上升,实现铸件下部温度低,顶部温度高的正向热场。这是消失模铸造值得研究和推荐的工艺。     

箱体浇注系统设计与铸造工艺的计算机模拟

根据无气隙平稳充型浇注系统设计原则,设计了MT-3型摩擦缓冲器箱体的浇口杯、直浇道、横浇道以及内浇道,并模拟了箱体铸件的充型凝固过程,模拟结果表明,浇注系统充型过程平稳,金属凝固按照顺序凝固方式进行,避免了卷气、缩孔缺陷。     

球墨铸铁件冒口颈处渣眼缺陷的防止措施

介绍了某球墨铸铁件在冒口颈处出现的较为严重的渣眼缺陷,分析了球墨铸铁件冒口颈处产生渣眼的主要原因,认为铁液在内浇道处因流速较快,喷溅形成的二次氧化渣聚集在铸件冒口颈处形成渣眼缺陷,并制定了相应的改进措施:通过优化浇注系统,将封闭式改为半开放式浇注系统,确定了合适的浇注系统分配比例,更改内浇道的主入水位置,将冒口颈处的入...     

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。     

内浇道质量流密度的探讨及浇注系统设计

通过对硅溶胶型壳冷却特点分析,利用水力学公式,推导出充型时钢液和内浇道型壁热交换时间与通过内浇道的钢液质量成正比,对内浇道附近金属液的流动过程和缩孔的产生带来影响。提出用质量流密度来校核内浇道面积的大小、数量,质量流密度小于0.4×104kg/m2的内浇道是安全的。介绍了质量流密度在热冒口、阶梯式、底注式、多内浇道、复合式浇注系统以及平衡浇注、铸件热流道中的应用。该方法能有效解决内浇道、流道过热中的缩孔问题。由于内浇道质量流密度考虑了铸件质量,不会因铸件质量大而热节尺寸小、内浇道总面积小,导致模组在淋砂时出现掉件现象。     

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。     

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。     

轮毂铸造工艺设计及数值模拟

轮毂是装在汽车轴上的金属部件,要求抗疲劳能力强。采用AnyCasting模拟软件对轮毂进行充型和凝固模拟以及缺陷预测,对浇注系统各浇道截面及尺寸进行详细计算,配合使用冒口和冷铁,将铸造缺陷减少到最低程度,大部分缺陷转移到冒口和浇注系统,从而找到最佳工艺参数,为轮毂生产提供了电脑辅助设计,保证了轮毂的生产质量。     

航天器复杂薄壁镁合金铸件低压铸造工艺研究

分析了航天器复杂薄壁镁合金低压铸造的特点和容易出现的铸造缺陷以及这些缺陷的产生原因。提出综合重力铸造和低压浇注的优点,即铸件上部增设冒口,底部放置冷铁,金属液在压力作用下以底注的方式注入型腔,依靠冒口和低压金属液从上下两个方面对铸件进行补缩,采用片状直浇道控制金属液流量;适当降低升液、充型速度和压力,改善铸型排气能力,结果铸件尺寸精度高,内部质量优良。     

底漏包浇注泡沫单折弯缓冲浇道在圆锥破上室的应用

消失模铸造极少使用于底漏钢液包浇注,案例中随型倾斜切入浇注系统,符合消失模铸造"三场理论"指导下"圆形件及筒管状铸件斜向切入"的內浇道切入原则。浇道折弯可有效的缓冲金属液的惯性冲击,为使用底漏钢液浇包提供有利条件。随型倾斜切入的内浇道可减缓钢液对型壁的冲击,流场合理,热量丢失少,当钢液液面和水口平行时,倾斜切入可使钢液在惯性力的作用下顺型壁旋转使顶部钢液热量均衡,更有利于提高各冒口的补缩效果。     

大型复杂球铁铸件滑枕充型过程数值模拟

以实际生产高档数控机床关键零部件滑枕的几何尺寸和工艺方案为依据,建立三维网格模型,计算相应边界条件,设计了三种不同的浇注系统方案,采用有限元模拟软件Procast对充型过程中液体流动进行数值模拟.结果表明,立浇底注工艺条件下,数值模拟的充型时间与生产实际基本相符,充型过程不平稳,铸件顶部布置高压油孔的厚大部位出现了搅动的液流,与生产实际相比较,这个部位正是出现缺陷最多的地方.出气冒口减小充型阻力,加快金属液的充型速度,有利于合金液大流量的快速浇注;而设置冷铁,搅动的液流现象有所减轻.     

解决大型球墨铸铁气缸体缩松缺陷的工艺方法

介绍了大型球墨铸铁气缸体的铸件结构及在生产过程中出现的缩松缺陷,借助MAGMA数值模拟软件,分析了缺陷产生的原因,并采取了相应的优化措施:(1)完善冷铁工艺,在出现缩松部位增加冷铁;(2)改进浇注系统,由单侧改为双侧引进铁液,由封闭式改为开放式浇注系统,使充型过程中铁液流动平稳;(3)将浇道箱对侧的溢流浇道加高,确保顶部发热冒口能够充满铁液,充分发挥其补缩作用;(4)将浇注温度由1 330~1 340℃调整到1 360~1 370℃,延长补缩通道凝固的时间。生产结果显示:缩松缺陷彻底解决,气缸体质量显著提高,满足了装机要求。     

ZG16Mn制动底板挤压铸造的数值模拟

对汽车制动底板的充型及凝固过程进行了数值模拟,得到了浇注温度、挤压速度、挤压力对铸件充型完整性的影响规律.结果表明,浇注温度对充型完整性起主要作用,挤压速度与挤压力的提高可小幅度降低浇注温度.不能完整充型的主要原因是内浇道中的金属液过早的凝固,通道堵塞使压室内的金属液不能进入型腔,导致铸件出现浇不足.要得到充型完整的铸件必须保持内浇道通畅.控制浇注温度是保持内浇道通畅的主要措施.实际生产与模拟结果基本一致.     

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。     

有效减少精铸件裂纹缺陷的工艺方法

铸件内浇道根部易出现过热,裂纹一般产生在靠近内浇道处。要求作探伤检查的铸件设计浇注系统时应使钢液充型平稳。采用转折形内浇道,能有效地降低钢液流速,转移铸件的过热区,减少和避免铸件在内浇道附近产生裂纹缺陷。     

关于砂型铸造浇注系统设计的一点体会

浇注系统设计是生产高质量铸件的重要环节,其作用是控制金属液充型速度及充型时间,使金属液平稳地进入铸型,同时能阻止熔渣和其他夹杂物进入型腔,尽可能减少金属液的二次氧化.本文指出了传统砂型铸造浇注系统设计方法在避免金属液产生二次氧化夹渣方面存在的不足,介绍了液态金属临界流动速度概念,针对临界流动速度设计浇注系统的局限性,提出了采用减压内浇道的砂型铸造浇注系统方法,使浇注系统既能具有良好的挡渣作用,又能避免金属液在充型过程中发生喷射和飞溅现象,减少金属液的二次氧化.