铸钢件缩孔缩松预测方法及判据浅析

综述了铸钢件凝固过程缩孔缩松形成机理，对数值模拟预测方法进行了对比分析，提出了适用于铸钢件模拟预测的综合方法。     

铸钢件缩孔缩松预测方法及判据浅析

综述了铸钢件凝固过程缩孔缩松形成机理,对数值模拟预测方法进行了对比分析,提出了适用于铸钢件模拟预测的综合方法。     

铸钢件缩孔及缩松缺陷的消除

通过分析铸钢件缩孔及缩松产生的机理，总结出铸件产生缩孔及缩松缺陷的部位，提出从改进浇注系统、改变铸件结构、适当提高浇注温度及控制浇注速度等几个方面消除铸件中的缩孔及缩松。     

基于ANSYS的三维铸铁件缩孔缩松形成的数值模拟

采用有限元方法及有限元分析软件ANSYS，对生产中实际铸件进行凝固过程数值模拟，得出铸件随时间变化的温度场。在此基础上采用新山判据，并结合所开发的软件，判断出铸件可能出现缩孔和缩松的部位，为工程技术人员提供了一种简便的判断方法，同时为改进铸造工艺设计提供了理论依据。     

工作站环境下充型凝固过程数值模拟技术的研究

铸造充型凝固过程的数值模拟已成为铸造领域最热门的研究课题之一。目前,凝固过程的温度场数值模拟及缩孔缩松预测已应用于实际生产,充型,热应力,微观组织等基础研究及实用化进程亦取得很大进展。     

铸件充型凝固过程的数值模拟研究在国际学术界已占有一席之地

研究了各种铸造条件下缩孔,缩松形成规律及机理,并建立相应判据。提出了定量预测球墨铸铁件缩孔的新方法,即动态收缩膨胀叠加法,并建立了数学模型。根据结晶及相变动力学理论,建立了预测球墨铸铁件铸态组织及机械性能的数学模型。     

低压铸铝合金车轮充型过程数值模拟的研究

利用数值模拟技术,对低压铸造铝合金车轮的流动,流型过程进行了分析,应用表明,流动场数值模拟技术可以跟踪液态金属的充型形貌,分析各部位的压力分布,为优化铸造工艺、改进模具设计提供了有效的手段。     

铸钢件缩孔和缩松的形成与预防

缩孔和缩松从本质上来说,是因为型内的金属产生收缩而引起的,但是不同种类的金属,其形成缩孔和缩松的机理有所不同。1．产生机理 从铸钢件角度来分析,钢液注满型腔后,由于型壁的传热作用,型内钢液形成自型壁表面至铸件壁厚中心温度逐渐升高的温度梯度。随着型壁传热作用不断地进行,型内钢液温度不断降低。当与型壁表面接触的钢液温度降至凝固温度时,铸件的表面就开始凝固,并形成一层固体状态的硬壳。如果这时浇注系统已经凝固,那么硬壳内处于液体状态的钢液就与外界隔绝。     

充型过程流场数值模拟研究

对充型过程进行分析,确立了充型过程数值模拟的数学模型。利用计算机数值模拟技术对充型阶段的流动过程进行了计算。在此基础上开发了流场模拟软件,并对铸件进行了模拟,结果证明所建立的数学模型及开发的程序是正确的。     

消失模发泡珠粒射料充填过程模拟

针对消失模铸造模样制造过程中的发泡珠粒射料充填问题,建立数学模型描述珠粒射料充填过程中的气固两相流动过程并进行了数值模拟,采用双流体模型描述气体相和颗粒相,SIMPLE方法求解气固两相的连续方程和动量方程。为验证模拟结果,采用自行设计的模具进行珠粒射料充填,并用数码摄像机记录了整个射料过程。数值模拟和试验结果显示:在射料充填前期,模具底部空气流动速度快,携带能力强,到达模具底部的珠粒都被带到顶部堆积。珠粒充填超过2／3以后,珠粒才开始在底部堆积,最后形成一个椭圆形漩涡并逐步消失。数值模拟和试验结果符合较好。     

气动系统充放气过程中气体状态多变指数的简化与确定

以较大容积的容器和较小管长的气管组成的气动系统的充放气过程为研究模型,提出分段处理多变指数的研究方法和结果。研究表明,气动系统充放气过程的多变指数可以采用根据压力的变化关系分两段处理、且在每一个阶段上用不变的近似值来计算的方法,以提供更加接近于实际系统中的参数。第一阶段为压力从初始压力达到预定压力的0.99倍(充气过程)或1.01倍(放气过程)的阶段、其多变指数为1.0～1.4之间的某一常数;第二阶段为等压过程、多变指数为0。和目前的处理方法相比,既考虑了传热对系统的影响(和按绝热过程处理相比),也考虑了多变指数的变化(和按等温过程处理相比),为正确选择和处理多变指数提供新的方法,系统地了解气动系统充放气过程中气体状态的变化,研究有关物理现象提供理论基础。     

SIMULATION OF HOLE FLANGING PROCESS ON HEAVY CYLINDERS AND PARAMETER OPTIMIZATION

The forming mechanism of hole flanging on a thick-wall heavy cylinder forging is simulated by DEFORM3D. The cylinder is 4 390 mm in diameter and 390 mm in thickness. The results show that the compound deformation with bending and expanding happens in the process of hole flanging. The diameter of pre-hole of the workpiece is one of the key parameters in the process of hole flanging. The optimal diameter is obtained for reverse-conical hole of average diameter 40 mm by simulation of hole flanging process on 5 pre-holes with different diameters and 3 pre-holes with different shapes. The results can provide the scientific base for engineering application of the process.