CY-61100车床尾座铸造过程仿真优化研究

对CY-61100车床尾座铸件充型及凝固过程进行了数值模拟及优化研究。根据模拟的结果及铸造缺陷预测,改进及优化了尾座浇注系统,在工厂实际浇铸生产应用中取得了良好效果。并由此建立了铸造过程CAE仿真优化技术与传统铸造工艺设计有效结合的先进铸造工艺设计模式。     

床身铸造工艺设计及仿真模拟

研究了床身铸件的铸造工艺方法。比较了几种传统的工艺方案,针对床身铸件导轨长而厚大、壁厚较薄,内腔结构复杂的特点,采用平做立浇工艺。结果表明,该工艺降低了造型高度,简化了模样制作,方便了内腔型芯的制作和安放,同时将导轨部位放置在下型,保证了导轨的质量。在设计中按大孔出流理论设计浇注系统,保证了足够的流速,在导轨的端部设计了独特的阻流和过渡浇口,减少了紊流,改善了热平衡条件。通过对基本工艺的仿真模拟,分析了工艺的可行性,确定了整套完整、合理的工艺方案。     

Makino铣床大型床身铸造过程模拟及工艺优化

针对Makino铣床床身铸造工艺,利用Anycasting软件模拟了铸件的充型和凝固过程,分析了铸件成形过程中内部温度场、流场的变化规律。通过综合考虑浇注温度(1 280、1 320、1 360和1 400℃)和充型速度(1.0、1.2和1.4m/s)对成形的影响,得出浇注温度和充型速度对铸件品质的影响。结果表明,采用优化浇注工艺参数(浇注温度为1 320℃,充型速度为1.2m/s),在合理位置处设置冒口,把最后凝固位置控制在冒口内部,可解决气孔缺陷。以铸件内部温度场分布为依据,减小了铸件缩孔倾向,为实际生产提供参考。     

基于数值模拟的铝活塞铸造过程优化

为了降低铝合金活塞铸造缺陷,基于MAGMA软件对不同活塞铸造模具结构和铸造工艺进行模拟分析,结合DOE设计确定了最优的模具和铸造工艺方案,并进行了试验验证。结果表明,当采用将内浇道向下增加45°斜角,增大保温冒口尺寸且对铸造模具销芯进行60 s冷却的组合方案时,有效减少了活塞铸造缩松缺陷,解决了活塞销座厚大部位由于缩松导致的废品率高的问题,且减少了反复修模、试模的成本,提高了产品品质。     

数值模拟在铸造过程中的应用

数值模拟的应用已成为铸造工艺的前沿课题,它能大幅度缩短产品试制周期,减少劳动力,提高劳动效率,有着巨大的经济效益和实用价值。对数值模拟技术在铸造过程中的应用状况作了较全面的论述,并提出铸造数值模拟技术的前沿性发展方向。     

HBW立柱铸造过程模拟仿真及工艺优化

在原有大型立柱铸件铸造工艺基础上,利用AnyCasting铸造模拟软件模拟了铸件的充型和凝固过程.根据计算结果和缺陷发生情况,分析了成形过程中铸件内部的温度场变化规律和凝固规律.结果表明,在合理位置安放冷铁,把最后凝固位置控制在靠近浇道、冒口附近的薄壁部位,铸件缩孔率较低.通过模拟两种工艺方案,确定了合理的冷铁的安放位置,有效消除了铸件内部可能出现的缩孔缺陷,满足了实际生产的要求.     

基于数值仿真的机床床身铸造工艺研究

采用有限元分析软件ANSYS对机床床身的铸造过程进行了数值仿真.通过对铸件凝固过程的温度场和应力场的计算,预测了铸造裂纹产生的位置,预测结果与实际生产情况相吻合.在对产生铸造裂纹主要因素分析的基础上,提出了铸造工艺改进措施.实际生产表明,采用改进工艺可有效减少床身铸造裂纹,提高铸件质量.     

基于人工神经网络技术的铸造过程数值模拟优化研究

以凸轮轴的铸造过程为例,将人工神经网络技术应用于铸造数值模拟优化中。设计了7个热电偶测试点,分别通过三维有限元模拟方法和实际测量方法得到了对应点的温度场分布数据。以这些数据为样本,运用神经网络进行了充型凝固数值模拟的优化。通过比较发现,神经网络优化处理后的数值模拟有效的提高了模拟效率和精度,将神经网络优化引入到铸造过程模拟中具有良好的可行性。     

排气阀壳体铸造工艺的数值模拟优化

为消除排气阀壳体的渗漏缺陷,利用ZCAST数值模拟软件对原铸造工艺方案进行模拟,发现产生渗漏的区域属于后凝固的区域。对封闭式和开放式两种新设计浇注系统模拟后,发现开放式浇注系统充型平稳、液面上升稳定,解决了铸件打压渗漏问题,通过采用铬矿砂砂芯解决了局部出现夹砂的问题。     

机床滑枕铸造工艺数值模拟与优化

针对机床滑枕体积大、结构复杂,铸造加工中膨胀难以控制,易出现缩松、缩孔缺陷的问题,在对原滑枕铸造工艺及实际生产中出现缺陷分析的基础上,使用Pro CAST模拟软件对铸件凝固过程进行数值模拟。根据模拟结果对铸造工艺从浇注系统、冒口设计、冷铁布置等方面进行优化。最终克服铸件缩松、缩孔缺陷的出现,得到滑枕铸件铸造工艺的最佳方案。     

铸造工艺模拟CASTsoft CAD/CAE技术铸造工艺设计及优化中应用

利用铸造工艺设计及工艺模拟CAStsoft CAD/CAE技术对铸件毛坯模数、工艺热节计算、浇冒系统计算、浇注过程计算、凝固过程计算,对铸件毛坯进行工艺设计和铸造缺陷分析,依据分析结果对工艺进行改进,最后设计出合理的铸造工艺.通过砂型重力铸造8.05 t铸钢件,1型4件的小型铸铁件等2个实例验证了工艺模拟的可靠性,表明采用铸造模拟技术,能取得事半功倍的效果.     

灰铁轴承衬体铸造工艺模拟与优化

利用ViewCast软件对灰铁轴承衬体充型和凝固过程进行了分析,通过凝固过程金属分布模拟了缩孔(松)产生的位置。采用挂砂外冷铁配合冒口使用对原方案进行了优化,最终消除了铸件中的缩孔(松)缺陷。再次模拟结果表明,改进方案合理可行,实现了平稳逐层充型和顺序凝固,从而有效地改善了铸件质量。     

复杂铸件凝固的三维有限元数值模拟

论述了复杂铸件凝固的三维有限元数值模拟方法。详细讨论了铸型、铸件使用4结点4面体单元剖分时的有限元控制方程建立过程。作用6结点5面体单元连接铸件与铸型的单元,真实反映铸件与铸型之间的传热现象。     

铸造过程中的应力场数值模拟

铸造过程中的应力数值模拟在生产中有重要的作用，同时也是一个难点。本文介绍了铸造过程中的应力场数值模拟的一些基本问题，并指出了今后应力场数值模拟研究的重点与发展方向。     

水压机下横梁铸造工艺模拟分析

采用三维绘图软件绘制了水压机下横梁的实体模型,并设计和制定了其浇注系统及工艺参数.运用ProCAST软件对铸件及其浇冒系统进行有限元网格划分,并模拟分析了充型和凝固过程,结合铸件不同位置的温度与时间曲线分析表明,浇冒系统能实现金属液的平稳充型、铸件的顺序凝固与补缩.铸件的超声和磁粉等无损检验结果表明,工艺方案设计合理,铸件没有缩孔、缩松和表面气孔、夹杂等缺陷.     

基于数值模拟技术的球铁壳体消失模铸造工艺优化

针对消失模铸造球墨铸铁壳体铸件出现的缩孔缩松缺陷,对浇注温度、真空度、浇注系统及冒口进行改进,优化了生产工艺.模拟结果显示,经过改进浇注系统,金属液充型平稳,补缩效果良好,并有利于排气排渣.经生产验证,铸件质量完全满足生产要求.     

计算机模拟在圆柱面支座铸造工艺优化中的应用

应用计算机数值模拟技术对圆柱面铁路桥梁支座的不同铸造方案的凝固过程进行了研究,预测其存在的缩孔和缩松缺陷,根据模拟结果选出一种最优的方案,为铸件的实际生产提供参考依据。     

门框底衬铸钢件的铸造工艺设计及数值模拟

运用传统方法设计了门框底衬铸钢件的铸造工艺:包括分型面、浇注位置的选择、铸造工艺参数的确定以及浇注系统、冒口、冷铁的设计.根据铸件形状较复杂的特点,设计了两个内浇道;将铸件划分为4个补缩区域进行补缩,并配合冷铁来实现铸件的顺序凝固.用Pro/E软件建立了铸件的三维模型,采用ViewCast铸造模拟软件对铸件的凝固过程进行了模拟计算.模拟结果显示,在门框底衬凸台处会产生缩孔、缩松缺陷.根据数值模拟结果并结合理论分析,对铸造工艺方案进行了优化.通过改进工艺,最大程度地消除了铸造缺陷,从而获得了合理的铸造工艺方案.