ZL205A副构架铸件凝固工艺设计计算机仿真优化分析

根据ZL205A铝合金副构架铸件结构与工艺特性,设计了底注式和侧注式浇注系统。采用华铸CAE软件对比分析了两种浇注工艺下凝固过程的温度场与缩孔、缩松分布。对缩孔、缩松产生原因进行了分析,优化了侧注式浇注系统,最终消除了铸件中的缩孔、缩松缺陷。ZL205A铝合金副构架本体试样经T5热处理后的平均抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度(HBS)分别为510 MPa、424 MPa、8.1%和131,达到了HB963-2005Ⅱ类铸件标准要求。     

管汇节流阀消失模铸造工艺设计

采用ProCAST软件对铸钢管汇节流阀铸件缩孔缩松缺陷进行预测,在此基础上优化工艺,采用侧边引入金属液的底注式浇注系统,并优化冒口位置。以数值模拟铸件缩孔缩松大小作为评价指标,确定了铸钢管汇节流阀最佳铸造工艺参数为:浇注温度1 640℃,负压度为0.05 MPa,模样密度为19 kg/m~3。采用优化方案与工艺参数,铸件缩孔缩松缺陷基本消除,产品合格率达到90%以上。     

叉车左桥壳铸件铸造工艺设计与优化

根据叉车左桥壳的材质要求和铸件结构特点,制定了桥壳铸造工艺方案。运用ProCAST软件对制定的工艺方案进行模拟分析,预测出桥壳铸件缩孔缩松分布位置;并分析铸件在铸造过程中缺陷产生的原因,对铸造工艺方案进行优化和改进。通过在缺陷较多的中间凸缘厚壁处增设侧冒口,明显减少了铸件的缩孔缩松,有效地提高了铸件质量。     

绞车滚筒铸铁件的铸造工艺设计和数值模拟

对铸铁件JH-20型回柱绞车滚筒进行铸造工艺设计.根据铸件形状对称的特点,设计了底注式浇注系统,采用两个内浇道同时对铸件浇注.利用CAD软件建立铸件的三维模型,并用ViewCast铸造模拟软件对铸件的凝同过程进行了数值模拟.模拟显示,在滚筒与法兰连接处会产生缩孔、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工艺改进.通过增设冒口的方法,利用冒口对铸件进行补缩,以实现铸件的顺序凝固.结果表明,优化后的工艺有效地消除了缩松缩孔缺陷,从而获得了合理的铸造工艺方案.     

球铁长叉件消失模铸造工艺研究及数值模拟

采用底注和顶注式消失模工艺铸造了球铁长叉件,并用ProCAST软件对两种工艺方案进行了充型和凝固过程的模拟。针对两种工艺产生严重缩孔、缩松的问题,改进后采用阶梯式浇注工艺,并对改进工艺过程进行了模拟,结果表明,阶梯式浇注工艺消除了铸件内部的缩孔、缩松缺陷。实际生产结果和模拟结果的对比证实了改进方案的可行性。     

基于数值模拟的横梁铝合金铸件铸造工艺方案的优化设计

在分析了复杂薄壁横梁铸件的结构和技术要求以及工艺难点的基础上,初步设计了相应的顶注式和底注式两种浇注方式。通过ADSTEFAN模拟软件分析了流场、温度场和孤立液相区及缩孔缩松大小和分布情况。根据模拟结果,对浇道、冒口以及冷铁的位置与尺寸进行了优化设计。结果显示,底注缝隙式浇注方案效果最佳,充型平稳,能有效避免冲砂和金属液飞溅;优化后基本可确保消除重要工作面的缩孔缩松缺陷,为保证铸件的浇注质量提供了可靠的技术基础。     

复杂薄壁框类铝合金铸件工艺设计及数值模拟

介绍了一种复杂薄壁框类铝合金铸件的铸造工艺:采用三箱造型,设计了所需砂芯结构,并对中箱造型工艺进行了简化。设计了圆形底注式浇注系统,借助ProCAST软件研究铸件充型和凝固过程。根据初始方案模拟得到缩孔、缩松位置分布和大小,通过在预测的缺陷处合理放置冒口、保温套和冷铁等对铸件进行有效补缩,基本消除了缩孔、缩松等铸造缺陷。     

铸铁耐磨片壳型铸造工艺设计及优化

通过对耐磨片的形状、结构以及使用环境的分析,设计了耐磨片的化学成分和壳型铸造工艺方案,并用View Cast软件对铸件的凝固过程进行了数值模拟。结果显示,在浇注系统的顶层出现缩孔、缩松缺陷。根据数值模拟结果结合理论分析,对铸造工艺方案进行了改进。通过增大直浇道直径和高度来对铸件进行补缩和实现铸件的顺序凝固。模拟结果表明,优化后的工艺能有效地消除缩松、缩孔缺陷。     

270W型船用球铁活塞裙的铸造工艺研究

针对270W型船用球铁活塞裙毛坯的结构特点,采用了底注式浇注系统加上厚大部位放置发热保温冒口的铸造工艺方案,并利用MAGMASOFT数值模拟软件对该铸造工艺进行了分析和优化。结果表明,优化的底注式浇注系统充型平稳,能够有效避免活塞裙铸件形成缩松、缩孔缺陷,同时利于排气、集渣,消除了铸件表面缺陷。该工艺条件下铸件出品率为68%,铸件质量稳定,达到质量要求。     

铝合金叶轮铸造工艺优化设计

铝合金叶轮铸件厚薄不均、结构复杂,在铸件内部易于产生微观缩松。结合实际生产条件,对铝合金叶轮铸件原工艺进行了充型凝固过程模拟,通过对流动形态、凝固顺序及缩松、缩孔缺陷的分析,并与实际铸件进行对比,得到了原工艺缺陷产生的原因。在此基础上,利用华铸CAE软件对铝合金叶轮铸件进行了工艺优化分析,获得了较优的工艺方案,并进行了实际浇注验证。结果表明,优化工艺后,有效减少直至消除了铸件的缩孔、缩松缺陷。     

基于数值模拟的通海阀铜合金铸件工艺优化

针对某船舶通海阀在铸造过程中易产生缩孔、缩松等缺陷问题,以Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金通海阀铸件为研究对象,使用三维制图软件UG构建了铸件3D模型,并结合通海阀铸件的结构特性,设计了底注式浇注系统。利用数值模拟软件模拟了铸件的砂型铸造过程,分析了可能出现缩孔、缩松缺陷的位置,优化了通海阀铸件的浇注系统。研究了浇注温度、浇注时间、铸型预热温度等参数对铸件缩孔、缩松率的影响规律,结合正交试验方法优化出匹配的铸造工艺参数。研究结果表明,工艺参数对通海阀铸件缩孔率的影响程度从大到小依次是浇注时间、铸型预热温度、浇注温度。优化后的工艺参数分别为浇注温度1 200℃,浇注时间30 s,铸型预热温度35℃。通过在铸造缺陷较多的部位增大冒口尺寸,有效减少了缩孔、缩松铸造缺陷的产生。     

高Nb-TiAl增压涡轮熔模铸造过程数值模拟

采用Procast铸造模拟软件模拟了两种浇注方式(顶注式与侧注式)下的Ti-45Al-8Nb合金增压涡轮重力及离心铸造工艺过程。结果显示,在重力铸造条件下,两种浇注方式均存在浇不足缺陷。侧注式较顶注式充填率高。铸件的充型率与模壳的预热温度成正比,即提高模壳的预热温度可以有效增加充型率。在离心浇注(400 r/min)时,两种浇注方式均能使金属液充满型腔。顶注式铸件的缩孔、缩松存在于增压涡轮心部,而侧注式则分布于涡轮片中,并且顶注式的缩孔、缩松缺陷体积比侧注式大很多。     

TiAl基合金连杆件底漏式真空吸铸数值模拟

利用ProCAST数值模拟技术对TiAl合金汽车发动机连杆铸件底漏式真空吸铸过程的充型过程、凝固过程、缩孔缩松缺陷形成进行了模拟。研究了底漏式真空吸铸的几个主要参数,如吸口直径、浇注温度、浇注速度,对连杆铸件充型凝固过程和缩孔、缩松缺陷的影响规律,得到了TiAl合金底漏式真空吸铸的优化工艺参数图。     

出水支管铸件的熔模铸造工艺优化

为了提高出水支管熔模铸造的铸件质量,利用ProCAST软件进行了浇注系统设计及优化。模拟了浇注温度、浇注时间和型壳预热温度对铸件凝固过程的影响。经过多次模拟,得到了最佳工艺参数,即浇注温度1350℃、浇注时间6 s、型壳预热温度500℃。使用优化工艺参数得到的铸件避免了缩松缩孔等缺陷。     

蜗轮箱盖的数值模拟及铸造工艺优化

对铸铁件涡轮箱盖进行了铸造工艺设计.根据铸件形状的特点,设计了顶注式浇注系统和3个内浇道同时对铸件浇注.利用CAD软件建立铸件的三维模型,并用View Cast铸造模拟软件对铸件的凝固过程进行了数值模拟.模拟显示,在涡轮箱盖壁与壁的连接处会产生缩孔、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工艺改进.通过去除胃口和增设冷铁的方法,增加圆形区域的冷却速度.结果表明,优化后的工艺有效地消除了缩松、缩孔缺陷,从而获得了合理的铸造工艺方案.     

基于ProCAST的排气机匣熔模铸造数值模拟与优化

针对排气机匣在熔模铸造过程中的缩孔缩松缺陷与铸件上下法兰处尺寸变形的问题,采用ProCAST软件对现有排气机匣熔模铸造工艺进行数值模拟分析,获得铸件缺陷分布,并优化了其铸造工艺.结果表明,采用双环底注式浇注系统浇注后,铸件内部没有缺陷产生,且铸件的上下法兰变形程度得到改善.     

基于ProCAST的叶轮熔模铸造凝固过程数值模拟

运用ProCAST铸造模拟软件对某型叶轮铸造工艺过程进行了数值模拟,分析了在温度场下型壳初始温度对铸件缺陷的影响和在应力场下浇注温度、浇注速度对铸件有效应力的影响,并进行了相关的实验验证.结果表明:当型壳预热温度达到400℃时,可以消除叶轮内部的缩孔、缩松缺陷;适当地增加浇注温度,可以降低铸件的有效应力,得到质量良好的铸件.     

基于ProCAST的汽车制动鼓消失模铸造工艺优化

针对汽车制动鼓铸件在实际生产中存在的缩孔、缩松问题,通过ProCAST软件对制动鼓消失模铸造工艺进行数值模拟,分析了铸件温度场对铸件缩松缩孔缺陷的影响,并对消失模铸造汽车制动鼓工艺方案进行了优化。结果表明,采用底部注入式浇注系统,液态金属在充型过程中均匀平稳并且能够充满铸型型腔,通过在铸件顶部加环形冒口以及增加铸件顶部内壁壁厚,可以有效地改善凝固过程中的温度场,降低铸件出现缩松、缩孔的几率,使缩松、缩孔缺陷基本出现在直浇道中。对铸件进行X射线检测,实际生产汽车制动鼓铸件内部无缩松、缩孔缺陷,提高了铸件的合格率。     

薄壁筒体铸件的熔模铸造数值模拟

运用Pro CAST铸造模拟软件对某铝合金薄壁筒体铸件的熔模铸造方案进行模拟优化。通过对两种浇注方式(顶注式和底注式)在充型和凝固过程中温度场的模拟,结果显示,在重力铸造条件下,两种浇注方式在筒壁加厚处、壁厚不均匀处,以及凸台处均易出现缩松缩孔缺陷,底注式较顶注式在壁厚不均匀处的缺陷少。选用底注式作为浇注方案,并改进浇注系统,优化浇注工艺参数,能够较好地避免上述缺陷的产生,提高了铸件质量。     

叉车转向桥铸件的铸造工艺优化

介绍了叉车转向桥的铸件结构及技术要求,根据铸件的结构特点,初步制定了2种工艺方案,并利用数值模拟软件Pro CAST进行分析,预测缩孔、缩松在铸件中可能出现的位置,根据模拟分析结果对工艺进行优化,在铸件顶部左右两侧分别加设侧冒口,发现铸件顶部缩凹完全消失,缩孔、缩松缺陷也得到了一定的改善。通过提高浇注温度和浇注速度试验,发现提高浇注温度能明显改善铸件质量,浇注温度为1 400℃时,可获得较佳性能的转向桥铸件,而较大的浇注速度会增大铸件的缺陷趋势。