铝合金动圈骨架低压铸造工艺数值模拟研究

动圈骨架是电动振动台的核心构件，低压铸造因金属液平稳充型、顺序凝固，适合生产存在薄壁的铸件。基于ProCAST软件对ZL302铝合金动圈骨架进行低压铸造数值模拟，设置浇注温度为690～730℃,砂型预热温度为30～100℃,保压压力为23～33 kPa。采用正交试验研究浇注温度、砂型预热温度、保压压力对铝合金动圈骨架低压铸造成形的影响。结果表明，随着浇注温度升高，金属液充型效率提高，铸件的缩孔缩松率降低；砂型预热温度升高对金属液充型效率影响较小，但延长铸件凝固时间，有利于铸件补缩；低压铸造凝固过程中提高保压压力，有利于铸件补缩，铸件内部缩孔缩松体积由0.13 cm³降至0.11 cm³。实际生产过程中，在保证砂型强度的前提下，适当增加保压压力以减少缩孔、缩松缺陷。     

充型形态对低压铸造薄板铸件凝固过程的影响

用低压铸造方法浇铸了壁厚为５ｍｍ和２ｍｍ的Ａｌ－４．５％Ｃｕ薄板铸件，测试了温度场，并考察了反重力铸造的两种基本充型形态－反向充填和顺序充填对铸件温度分布和铸件质量的影响。研究表明，反应充填产生的温度分布不利于铸件补缩，易产生缩松缺陷；顺序充填产生的温度分布使铸件倾向于顺序凝固，有利于得到组织致密的铸件，但易在最后凝固部位产生应力和裂纹。实际生产中可根据两种充形态下铸件的凝固特点采用合适的浇注系统     

铝合金薄壁箱体金属型铸造成形技术研究

通过对铝合金薄壁箱体进行结构分析,并结合浇注系统尺寸的理论计算,设计了该箱体低压金属型铸造的浇注系统结构与局部冷却工艺;对铸件充型及凝固过程进行数值模拟,验证了浇注系统结构与铸件凝固顺序的合理性;结合合适的浇注温度、充型速度等浇注参数,实现薄壁箱体的成功成形。     

铸造工艺对ZL114A铝合金铸件性能的影响

通过试验和数值模拟方式研究了重力铸造和低压铸造两种浇注方式对ZL114A铝合金平板铸件组织和性能的影响。结果表明,在熔炼工艺、热处理工艺相同的情况下,低压铸造铸件的力学性能均高于重力铸造铸件的性能,特别是伸长率明显;重力铸造条件下,铝液充型过程金属液易产生紊流,引起双层氧化膜裹着气泡卷入铸件使铸件产生缩松和气孔,其是试样断裂的裂纹源;重力铸造时由于缺乏有效补缩压力,铸件内部有明显缩松缺陷;低压铸造可以使金属液平稳充型,铸件中不会卷入双层氧化膜,而且铸件无明显缩松缺陷。     

快速砂型铸造缸盖充型和凝固过程的数值模拟

在发动机缸盖快速砂型铸造工艺流程和铸造工艺设计的基础上,利用ProCAST软件对金属液的充型和凝固过程进行数值模拟。结果表明,采用单侧底注式浇注系统能够实现顺利充型。在凝固阶段缸盖外壁最先凝固,接着是铸件内部凝固。冒口对缸盖上部的厚大部位补缩良好,内浇口对缸盖下端厚大部位实现了补缩。整个铸件没有形成明显的孤立液相区。铸件内部仅存在均匀分散的缩孔、缩松,且孔隙度总体上小于10%,铸件质量良好。     

铸造CAE在铸件工艺改进上的应用

介绍了小型挡圈铸件的结构及技术要求,详细阐述了原铸造工艺设计方案,通过对铸件的充型、凝固及缩松情况模拟分析,发现铸件的凝固过程不理想,冒口颈过早凝固,存在缩松风险.后通过将平板状冒口颈改为扁球状结构,半径为50 mm,实现了球墨铸铁件顺序凝固的理想方式,有效地防止了缩松缺陷的产生,得出以下结论:在铸造工艺设计中,采用铸...     

先进低成本的铸件浇注和补缩系统设计方法

用实例介绍了一项用于铸造生产的三维模拟技术,通过对金属液充型和凝固过程的数值模拟进行铸造工艺设计,从而在计算机上实现可视铸造过程,能保证既快又省地设计一个优化的铸造工艺.与传统的模数法,经验和试错的工艺设计不同,本模型是用铸件的凝固时间计算补缩系统.从一个铸件凝固模拟开始,根据凝固时间和被补缩的体积,计算冒口和冒口颈的尺寸和数量,再进行铸件加冒口的模拟计算,做必要的修正,直到获得满意的结果,最后根据铸件的临界壁厚、体积、充型速度和浇注温度等参数计算浇注系统.当整个系统设计完成后,模拟计算整个充型和凝固过程以验证设计,做必要的修正,直到获得一个能生产无铸造缺陷铸件的铸造工艺,即保证一次成功生产出合格铸件,节约了时间和成本.     

大型薄壁铝合金简体铸件差压铸造过程数值模拟与工艺优化

利用ViewCast软件对某大型薄壁铝合金简体铸件差压铸造充型和凝固过程进行数值模拟.模拟结果表明,由于铸件较高,缝隙式浇注系统无法实现逐层充填,金属液在充型过程中飞溅严重.在改进方案中,采用环形横浇道和环形内浇道取代缝隙式浇道,并吸取缝隙式浇注系统横向补缩的优点,在铸件相应部位设置工艺筋并配合使用冷铁.再次模拟结果表明,改进后的方案是合理可行的,实现了平稳逐层充型和铸件的顺序凝固.     

紫铜结晶器低压铸造充型与凝固过程的数值模拟

采用Pro/E三维软件设计了紫铜结晶器低压铸造模型,采用ProCAST软件对它进行了充型与凝固模拟。结果表明:当充型压力为0.06 MPa、充型速度为70~80 mm/s,结壳时间为25 s,增压压力为0.08 MPa,保压时间为120s,浇注温度为1150℃,铸型温度为150~200℃时,铸件质量无缩孔、缩松等铸造缺陷,数值模拟结果与实际铸件吻合,确保了紫铜结晶器在低压铸造过程中的铸件质量。     

铸铝ZL205A石膏型低压铸造工艺计算机模拟

利用View Cast软件对某低压石膏型ZL205A铸件铸造过程进行了计算机模拟,获得了铸件充型、凝固过程温度随时间变化的分布图,并对可能产生缩孔、缩松缺陷的位置进行了预测.模拟结果显示,低压铸造充型过程中降温不明显,而熔液流经大截面时产生速度降;凝固过程中,熔体自顶向下形成逐层递增的温度梯度,利于熔体补缩.模拟结果与实际生产情况吻合较好.     

镁合金消失模铸造压力凝固工艺研究

利用消失模铸造压力凝固技术增强AZ91D镁合金补缩能力,对消失模铸造压力凝固中的加压过程和铸件表面凹陷进行了分析计算,并进行了温度场模拟。结果表明:开始加压时的金属液温度应高于590℃,加压时间应控制在250s内。消失模铸造压力凝固的试样热节处表面易产生凹陷,凹陷量与壁厚成正比。为防止铸件表面产生凹陷,改进了浇注系统,增加了补缩冒口,实现顺序凝固,使凹陷转移至最后凝固的浇注系统和冒口部位,并将该工艺应用于复杂缸盖零件的成形。     

板类铸件的冒口设置

介绍几种板类铸件不增加铸件热节的冒口设置方法。这种冒口可充分利用铸铁件的凝固特性,即通过凝固后期析出石墨体积膨胀。进行自补缩。生产实践证明.该方法不但保证了板类铸件的质量.而且缩小了冒口尺寸.降低了原材料的消耗和成本,提高了经济效益。     

基于华铸CAE的灰铁压盘铸件质量改进

通过对原工艺系统和质量状况的分析,针对缩孔和渣砂眼缺陷产生原因,采用分层浇注系统和冒口颈补贴、增加过滤器等措施进行相应整改;采用华铸CAE软件进行充型、凝固模拟,并根据模拟结果优化浇注系统,使灰轶压盘铸件合格率提高到了93%以上.     

细纱机箱体铸铁件顶雨淋浇注系统充填补缩一体化设计

FA528型细纱机箱体铸件,材质HT200,轮廓尺寸840 mm×736 mm,主要壁厚12 mm,最大壁厚30 mm,重236 kg,呋喃树脂自硬砂型.用大孔出流理论设计浇口杯一内浇道二单元顶雨淋浇注系统,用均衡凝固收缩模数法核算浇注系统的补缩能力.设计结果：长盆形浇口杯上宽60 mm,下底宽30 mm,长430 mm;下设7只φ14 mm雨淋内浇道,在浇注系统的对侧设置溢流排气冒口.经3 800件批量生产验证,铸件没有冷隔、浇不足、缩孔、气孔类铸造缺陷.表明采用均衡凝固收缩模数法计算铸件的补缩是实用、可靠的.     

煤矿运输机上联接板铸件的工艺设计

针对煤矿运输机上联接板的结构特点及其技术要求,设计了铸件分型面、浇注系统、胃口及冷铁和熔炼参数.对铸件的浇注结果进行了分析,根据披缝厚度重新计算了浇注系统,采用断面渐变的浇道控制内浇口铁水流速,使铸件夹渣缺陷明显减少.试制的上联接板铸件通过顾客水压和加工验证,可批量稳定生产.     

运用均衡凝固理论解决英国铸件的缩孔问题

用实例给出运用均衡凝固理论,特别是薄、宽、短矩型冒口颈解决英国铸造厂球墨铸铁件的缩孔问题.表明均衡凝固理论作为工艺设计的理论和方法对生产高品质铸件有普遍意义.对计算机凝固模拟进行了讨论.计算机凝固模拟软件可以帮助设计人员改进工艺设计,提高铸件品质.但是认为购置和应用了计算机凝固模拟软件就能产生立竿见影的效果是对计算机凝固模拟软件的误解.在未来很长时期内,计算机凝固模拟作为一个有力的工具,仍然需要有实际铸造工艺设计经验的专家使用才能发挥其作用与潜力,才能达到预期效果.计算机凝固模拟软件与铸造工艺设计的专家系统软件和人工智能软件相结合将能够更好地解决铸造工艺设计问题.     

微观组织对A201铝合金铸件机械性能之研究

系统改变A201铝合金平板铸件的长度、厚度及冒口大小,探讨微观组织中微孔隙量及树枝状晶胞尺寸(DCS)对A201铸件抗拉强度及伸长率的影响程度,进而于铸造实务工作时,可为冒口设计及金属凝固之参考,为研究的目的。砂型的种类有三种,分别是100%石英砂的A类石英砂、50%石英砂及50%铬砂的B类、及100%铬砂的C类。实验结果显示,A201铝合金平板铸件的机械性质同时受空孔量及DCS之影响,当微孔隙量增加及DCS变大时,均会降低铸件的抗拉强度及伸长率,其中微孔隙量影响为主要的因素。     

铸件补缩工艺设计的理论与实践

本文归纳了铸件冒口设计的五条原则。分析了铸钢件不同冒口设计的理论依据和计算公式 ,强调冒口离开热节动态顺序凝固的适用性。介绍了铸铁件均衡凝固冒口设计的理论和技术     

应用压边浇冒口生产有色合金铸件

根据“顶注优先、冒口靠边”的均衡凝固的工艺设计原则，改进了铜、铝等有色合金铸件的浇口和冒口工艺。合理使用压边浇冒口，有效地提高了有色合金铸件的质量和工艺出品率。