CAE技术在轴承座铸件冒口设计中的应用

基于铸造数值模拟技术,对冶金设备上的关键铸件—轴承座进行计算并对比分析了不同冒口设计下铸件的凝固过程.比较分析了不同冒口方案下铸件本体中缩孔倾向,优化了冒口方案,提高了工艺设计的可靠度.     

轴承机匣熔模精铸过程模拟

对轴承机匣铸件进行熔模铸造工艺方案设计,并采用Procast数值模拟软件模拟了铸件的充型凝固过程,观察了凝固场及金属液流态的变化情况,预测了疏松缩孔缺陷存在的位置。根据模拟结果,提出铸件优化工艺方案。结果表明,优化后的工艺方案,其充型过程金属液流态平稳,合理的放置冒口及控制冒口尺寸可增大有效补缩距离,减少缺陷,并通过模拟与试验的论证,获取高质量铸件。     

铸钢托瓦体凝固过程数值模拟及工艺优化

利用ViewCast软件对铸钢托瓦体两种工艺方案的凝固过程进行数值模拟,预测了缩孔、缩松缺陷产生的位置。通过加大冒口尺寸、改变冒口位置和设置冷铁的方法对初始工艺方案进行了优化。再次模拟表明,改进后的方案使铸件得到了充分补缩,最终消除了缩孔(松)等缺陷。与实际生产相结合,确定了最优方案,得到了合格铸件。     

铸钢件活门产品工艺研发及数值模拟

运用传统方法完成了对铸钢件抽水蓄能机组活门产品的铸造工艺设计。根据活门壁厚大的结构特点,同时设计8个内浇道对铸件进行浇注,在铸件内部设计一个明冒口,在其侧面设计冷铁,以确保铸件的顺序凝固。建立铸件的三维实体模型,运用MAGMA铸造模拟软件对铸钢件活门的凝固过程进行了模拟计算;模拟结果表明,在铸件的厚大处和冒口颈的交接处产生了缩孔、缩松缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析,通过改变冒口颈和冒口尺寸的方法,对铸造工艺进行优化。最终模拟结果显示,优化工艺能将缺陷转移到冒口中,实现了顺序凝固,从而最大程度地消除了铸造缺陷,获得了合理的铸造工艺方案。     

DF-300A减速机箱体铸造工艺优化设计

运用铸造数值模拟软件Pro CAST,对DF-300A减速机箱体的铸造工艺方案进行充型和凝固过程的数值模拟,分析铸件充型和凝固的状态以及温度场的变化情况。针对温度对阶梯式浇注工艺方案的充型和凝固过程的影响进行数值模拟,根据分析结果对箱体的铸造方案进行优化改进并确定最优浇注温度为1 400℃。通过增加冒口尺寸及数量、增加冷铁、改变铸件的圆角大小等方式有效地控制了缩孔、缩松缺陷的产生,提高了铸件品质和合格率。     

基于CAE技术的上冠铸件冒口优化

用数值模拟的方法,计算并对比分析了不同冒口种类下上冠铸件的凝固过程。根据液相分布的动态过程分析了不同冒口方案下铸件本体中缩孔倾向,最后采用优化的工艺进行生产,其产品顺利通过无损探伤检验。     

轴承座熔模铸造工艺设计及优化

通过对轴承座的形状、结构以及使用环境的分析,设计了轴承座熔模铸造工艺方案,并用View Cast软件对铸件的凝固过程进行了模拟。结果表明,在浇注系统的顶层处出现缩孔、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改进:将圆形冒口改为腰圆形冒口,采用阶梯浇注系统实现铸件的顺序凝固。结果表明,优化后的工艺能有效地消除缩松、缩孔缺陷。     

下壳体铸件铸造工艺设计

设计浇冒口前,选择几个可行的浇注方案,用MAGMA软件对下壳体铸件(不带冒口、冷铁)进行凝固过程数值模拟。根据模拟结果及质量、成本、操作等因素,确定浇注位置并设计分型方案、补缩系统、浇注系统等。再通过MAGMA软件对铸造工艺进行充型凝固过程模拟验证后,投入生产。经生产验证,铸件的各项检测结果均满足客户要求。     

铝合金三通管铸造工艺设计及优化

文中针对铝合金三通管铸件的结构进行了工艺分析,结合铝合金材质特点确定了该铸件的铸造工艺方案和工艺参数,设计计算了三通管铸件的浇冒口尺寸,通过对设计工艺进行数值模拟分析铸件的充型和凝固过程,通过流场发现采用底注开放式浇注系统可以最大程度地保证充型的平稳性;通过凝固场发现在铸件热节位置设计保温冒口和冷铁可以有效消除缩孔和疏松缺陷,试制铸件满足探伤和无损检测技术要求,获得了优化的工艺方案。     

机械传动上箱体铸造工艺设计及数值模拟

对上箱体进行了铸造工艺设计,应用AutoCAD软件进行铸件建模,应用ProCAST软件进行铸造过程充型模拟和凝固模拟,优化铸造工艺方案。结果表明:采用顶缩颈冒口,有效利用球墨铸铁凝固过程中石墨的膨胀可以减少冒口尺寸;采取改进的设计方案,成功消除了铸件的缩孔、缩松缺陷。     

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.     

铝合金箱体件砂型铸造工艺设计及模拟分析

根据铝合金箱体两侧质量要求高的特点,考虑铸造工艺要求,对铸件进行铸造工艺设计;运用数值模拟软件Anycasting对铸件充型过程和凝固过程进行模拟,分析其可能产生缺陷的位置和原因;在此基础上,对铸件的铸造工艺方案进行优化,确定了合理的浇口、冒口、冷铁的位置,达到消除铸件内部的缺陷目的,最终得到合理的砂型铸造工艺方案。     

基于有限元模拟的铸钢车轮凝固工艺优化

根据有限元模拟原理,基于ANSYS软件环境对机车车轮大型铸钢件的凝固进程三维非稳定温度场进行了数值模拟.通过有限元模拟的反馈信息进行了铸件凝固工艺的优化设计.模拟结果表明,按照传统的比例计算法设计的冒口系统能够保证铸件产品的质量,但冒口数目多,铸件工艺出品率偏低.如果单纯减小冒口尺寸以提高工艺出品率,则车轮铸件的顺序凝固条件将会受到破坏,导致缩孔缩松缺陷产生.通过减少冒口数目并设置冷铁,则可通过冒口和冷铁的联合作用,既保证无缺陷凝固工艺过程的实现,又能提高工艺出品率.通过模拟优化的实施,预测工艺出品率将提高12%.     

铸钢车轮铸造工艺设计及模拟优化

运用传统的铸造工艺设计法,设计车轮的初始工艺,通过ViewCast模拟软件对车轮初始铸造工艺的凝固过程进行数值模拟,分析了缺陷形成的原因。并通过ViewCast软件调整冒口尺寸、增加冷铁,进行工艺优化,对用优化工艺进行的充型和凝固过程进行了模拟。结果表明,经过优化的工艺,冒口、冷铁、浇注系统的尺寸和位置是合理的,实现了铸件的顺序凝固,消除了缩孔、缩松缺陷。     

蜗轮箱座铸钢件的铸造工艺设计及数值模拟

运用传统方法完成了对铸钢件JH-14回柱绞车蜗轮箱座的铸造工艺设计.根据蜗轮箱座较为复杂的结构特点,同时设计两个内浇道对铸件进行浇注,在铸件顶部设计两个明冒口,在其侧面设计冷铁,以确保铸件的顺序凝固.建立铸件的三维实体模型,运用ViewCast铸造模拟软件对铸钢件蜗轮箱座的凝固过程进行了模拟计算.模拟结果表明,在铸件的厚大处和壁与壁的交接处产生了缩孔、缩松缺陷.根据数值模拟结果并结合理论分析,通过加大冒口颈与冷铁的尺寸和增设冒口方法,对铸造工艺进行优化.最终模拟结果显示,优化工艺能将缺陷转移到冒口中,实现了顺序凝固,从而最大程度地消除了铸造缺陷,获得了合理的铸造工艺方案.     

基于大孔出流和均衡凝固理论的汽车后桥件铸造工艺设计及数值模拟

根据均衡凝固理论,用计算机辅助设计和数值模拟的方法确定汽车后桥的铸造工艺.利用UG软件精确计算铸件的模数分布情况,根据均衡凝固理论的均衡段定义划分补缩区域,确定冒口的大致位置,在此基础上,确定铸件的浇注位置、分型面;然后确定冒口的准确位置以及浇注系统的总体型式,从而得到总体铸造工艺方案;其后按照均衡凝固理论进行铸件浇冒口系统的详细计算设计;最后用FT-Star数值模拟软件对所设计的铸造工艺进行校核模拟,观察铸件充型、凝固过程,发现铸造过程中可能出现的缺陷,经比较后得到较为合理的铸造工艺.     

某铝合金铸件树脂砂型铸造工艺设计及优化

以某铝合金铸件为研究对象,采用铸造工艺设计和计算机数值模拟相结合的方法设计并优化铝合金铸造工艺方案。根据铸件结构特点,设计浇注系统,选择铸造用砂,采用ViewCast软件对铸造充型及凝固过程进行模拟,预测铸件缺陷产生的位置。结果发现原始方案铸件中出现了严重的缩松、缩孔,分析缺陷产生的原因,然后改进铸造工艺方案。通过增大浇道尺寸,添加冒口数量,改进冒口位置,以及增加必要的保温套,最终有效解决了铸造过程中产生的缺陷。     

氨阀盖铸造工艺优化

利用ViewCast软件对氨阀盖铸件铸造过程进行了数值模拟,获得了铸件凝固过程随时间的变化,对可能产生缩孔、缩松缺陷的位置进行了预测.在此基础上改进了阀盖铸件的新工艺方案.结果显示,仅通过增加冒口,就可对原工艺方案进行优化,并满足其技术要求.     

灰铁圆盘件的铸造工艺探讨

运用ViewCast软件对灰铁圆盘铸件的铸造工艺凝固过程进行了数值模拟,分析了缺陷形成的原因。在此基础上,通过ViewCast软件不断调整冒口、冷铁尺寸及位置,并进行凝固模拟,最终获得了合适的工艺。结果表明:方案Ⅲ中冒口、浇注系统的尺寸和位置是合适的,实现了顺序凝固,消除了缩孔、缩松缺陷,保证了铸件质量。     

基于数值模拟的SPB250-08皮带轮机体工艺设计及优化

为进一步加强皮带轮铸造工艺的优化设计,采用MAGMA模拟软件对典型皮带轮进行工艺优化模拟,并对其充型、凝固过程进行了数值模拟。结合出品率以及冒口对缩孔缩松的影响,找出最佳工艺。模拟之后的研究结果发现,优化后的皮带轮机体工艺方案合理,铁液充型平稳,铸件温度场分布均匀,解决了缩孔缩松缺陷。经实际生产验证,铸件的力学性能满足厂家要求