树脂砂型热物性值的测试

设计制作了适宜浇注法的测试砂型热物性值的装置,通过浇注铸铝实验,采集到离铸件—铸型界面不同距离的六个点的温度随时间的变化值,经过微机处理得出树脂砂型的表观热扩散率和导热系数随温度变化曲线,为研究铸铝件铸造工艺CAD提供了参数。     

大型铸钢件热物性参数确定及在凝固模拟中的应用

为确定大型铸钢件砂型热物性参数,对17.5t铸钢试件进行了测温实验;将确定后的热物性参数应用于300t快锻机下横梁铸件凝固过程的模拟。结果表明,400℃时,砂型导热系数最小;温度大于600℃时,砂型比热随温度升高而增大的速度减小。优化设计下横梁铸件冷铁及补贴有利于补缩,可防止缩孔缩松。     

凝固模拟所用砂型热物性参数的测定和研究

采用反算法对砂型的热物性参数进行实验研究，并用自制的实验测温装置对工厂实际生产的硅砂的热物性参数进行测量，测量值得到模拟结果的验证；为本厂生产汽车后制动鼓铸件进行数值模拟，提供了实用和可靠的热物性参数。     

砂型材料表观比热的浇注法测定(上)

根据平板铸件的凝固时间和铸型温度场,建立了砂型材料表观比热求解的数学模型;实现了砂型材料表观比热随温度变化的幂次多项式函数的自动拟合;测定了几种常用砂型材料的表观比热值。实验结果表明,砂型材料的表观比热在低温范围内可视为常数,但在高温范围内,砂型材料的表观比热是温度的幂次多项式函数。     

界面换热系数和型砂热物性参数对凝固过程影响程度的比较

用反算得到的界面换热系数对砂型铸锭的温度场进行了模拟计算。结果表明,对砂型铸锭来说,界面换热系数对铸件温度场的影响很小。然后优化了型砂的热物性参数,用这些参数对砂型铸锭的温度场进行了计算,并与实测温度场进行了对比,发现优化后的型砂热物性参数显著提高了温度场的模拟精度。最后,通过对反算前后砂型铸锭界面换热系数,以及型砂热物性参数修正前后对砂型铸锭温度场模拟平均差的对比,说明同时采用反算后的界面换热系数和修正后的型砂热物性参数,可获得模拟精度最高的温度场,其中热物性参数的影响最为明显。     

铝合金管接头的快速砂铸工艺

铝合金管接头的表面质量要求较高,通常采用熔模铸造进行生产。对于批量较小的管接头铸件,采用成本较低的SLS砂型快速铸造进行制备,如果能提高铸件的表面质量,使其达到或接近熔模铸造水平,将具有重要的成本优势和研究价值。本实验进行了铝合金管接头快速砂型铸造工艺研究,使用铸造数值模拟软件ProCAST对铸造工艺进行了分析,采用选区激光烧结技术制备了砂型随形模具,制备了合格铸件。结合涂料涂覆工艺及后期处理,消除了快速成形砂型及铸件存在的阶梯效应,降低了铸件表面粗糙度值,显著提高了铸件表面质量。     

L形镁合金铸件凝固过程温度场的有限元模拟

以"L"形镁合金铸件砂型铸造为例,对其凝固过程进行了合理的假设和简化,利用ANSYS平台,对其凝固过程温度场宏观变化进行了有限元计算,获得了砂型与铸件在凝固过程中的温度分布规律.在凝固过程中,铸件温度一直呈下降趋势,砂型温度的变化趋势是先升高后降低.计算结果表明,三维温度场的数值模拟能够反映铸件冷却过程温度场的动态变化,为提高铸件质量、确定凝固时间和优化工艺参数提供了参考.     

湿型粘土砂应用实例分析及对策(2)

介绍了公司近10年发展历程中遇到的因型砂的不同参数变化对铸件产生的各种影响,并结合实际生产情况,不断改进型砂工艺和使用新材料,修订参数标准,稳定铸件质量,满足客户需求。重点分析和探索型砂中原材料、微粉含量、热砂问题、旧砂水分、芯砂涌入、型砂质量控制等实际问题,通过以下措施:细化型砂粒度,增加砂型孔隙阻力;增加砂型气体背压,阻止金属液侵入砂型孔隙;控制旧砂温度与水分,减少铸件热粘砂;根据季节合理处理型砂参数,使铸件表面光洁度发生了质的飞跃,赢得用户的好评。     

湿型粘土砂应用实例分析及对策(1)

介绍了公司近10年发展历程中遇到的因型砂的不同参数变化对铸件产生的各种影响,并结合实际生产情况,不断改进型砂工艺和使用新材料,修订参数标准,稳定铸件质量,满足客户需求。重点分析和探索型砂中原材料、微粉含量、热砂问题、旧砂水分、芯砂涌入、型砂质量控制等实际问题,通过以下措施:细化型砂粒度,增加砂型孔隙阻力;增加砂型气体背压,阻止金属液侵入砂型孔隙;控制旧砂温度与水分,减少铸件热粘砂;根据季节合理处理型砂参数,使铸件表面光洁度发生了质的飞跃,赢得用户的好评。     

铸造过程温度场的数值模拟

结合材料变温过程材料热物性参数的变化,利用ANSYS软件对几何外形复杂的铸件在铸造过程中的温度场进行了模拟,得到了铸件温度随时间的分布关系.模拟结果较真实地反映了铸造系统温度的变化过程,且运算速度较快,从而可预测缩孔、缩松等缺陷出现的可能性及位置,为优化铸造工艺方案提供科学指导.     

铸型对镁合金铸造过程温度分布的影响

采用直接差分法求解热传导方程,对镁合金铸造过程进行模拟,研究了铸型条件对温度分布和铸件质量的影响。结果表明:砂型铸造条件下,铸型导热系数小,铸件凝固速率慢,铸件\铸型界面温度值突变小;金属型铸造条件下,铸型导热系数大,铸件凝固速率快,铸件\铸型界面温度值突变大。在实际铸造工艺中,需选择合适导热系数的材料制作铸型,从而在避免较大热变形和热裂现象的同时提高铸造速度。     

一种新的基于FDM/FEM挤压铸造温度场计算模型

构建了一种新的挤压铸造过程中基于FDM/FEM的温度场计算模型,从而实现将FDM网格直接转化为FEM网格,之后建立了AM50A镁合金压力变化和熔化温度变化的关系曲线,修正熔化温度值的大小,修正其他与温度有关的热物性参数,通过建立温度与热物性参数关系数据库,为解决大型复杂铸件FEM网格剖分困难的问题提供了一种参考.为了验证模型的正确性,选用AM50A镁合金进行挤压铸造实验,实际测量结果与模拟结果基本一致.     

热物性值对铸钢件温度场数值模拟计算精度的影响

本文研究了铸件和铸型的热物性值对铸钢件凝固过程温度场数值模拟精度的影响,指出铸型的热物性值较铸件的热物性值对模拟计算精度的影响更大。计算时,必须正确掌握不同铸造工艺条件下确切的热物性值。     

新型Fe-W合金应力框铸造应力模拟及变形分析

利用铸造模拟软件Pro CAST对新型Fe-W合金应力框件在3种不同浇注温度、浇注速度和砂型预热温度下进行了铸造应力场模拟,得到铸件的应力分布情况,并对模拟结果进行了分析。分析了铸件位移最大节点处的位移随浇注温度、砂型预热温度和浇注速度的变化。设计L_9(3~4)正交试验对铸件残余应力、位移和砂型预热温度、浇注速度、浇注温度的关系进行了探讨,并分别采用单因素分析法和极差分析法对模拟结果进行了分析,结果表明:砂型预热温度对残余应力和变形影响较大,砂型预热温度越高,铸件残余应力越小,变形越小;浇注温度对残余应力影响次之,对变形的影响最小,浇注温度越高残余应力越大,变形越大;浇注速度对残余应力影响最小,对变形的影响次之,浇注速度越大,残余应力越小,变形越小;浇注速度为0.6 m/s,浇注温度为1 560℃、砂型预热温度为600℃时,铸件产生的残余应力较小,浇注速度为0.7 m/s,浇注温度为1 560℃、砂型预热温度为600℃时铸件产生的位移、变形较小,可指导实际生产。     

铸造过程温度场的数值模拟

结合材料变温过程材料热物性参数的变化,利用ANSYS软件对几何外形复杂的铸件在铸造过程中的温度场进行的模拟,得到了铸件温度随时间的分布关系.模拟结果较真实地反映了铸造系统温度的发展过程,且运算速度较快,从而预测缩孔、缩松等缺陷出现的可能性及位置,为优化铸造工艺方案提供了科学的指导.     

环境因素对低压砂型铸造铝缸体毛坯质量的影响

对低压砂型铸造原理进行了详细描述,分析了制芯温度、砂芯温度和缸套温度随环境温度的变化,找出影响缸体毛坯质量的关键因素.通过可行的解决措施,有效减少了铸件冲砂、砂眼、缩松及缝隙等缺陷.     

冒口对A201铝合金铸件力学性能及孔隙率的影响

以100%硅砂使用CO2法制作砂型,并有系统改变A201铝合金平板铸件的长度、厚度、及冒口大小的方案设计,研究砂型中A201铝合金平板铸件力学性能及微孔隙的变化情形,进而探讨铸件的健全性,可于铸造实务工作时,作为冒口设计及金属凝固之参考,为本研究的目的。由实验结果显示,在本研究中适当尺寸的冒口设计与铸件尺寸的关系,有助于获得健全性的铸件。此外,A201铝合金平板铸件的抗拉强度及伸长率的变化受孔隙率的影响,铸件的微孔隙的量增多,与抗拉强度下降及伸长率下降有关联性。     

319铝合金铸造余热热处理工艺试验研究

实验研究了铸造319铝合金在余热热处理工艺下的微观组织、力学性能及旧砂再生处理。铸件余热热处理工艺即铸件在冷却至较高温度(400℃)时连同砂型和砂芯直接放入热处理炉内进行固溶处理。实验结果表明,采用铸造余热热处理工艺,仍然可以得到弥散分布在基体中的细小Si相增强颗粒,抗拉强度达到同一水平所需的固溶处理时间可以缩短至传统T6热处理的1/3至1/2,同时该工艺还将固溶处理、落砂及旧砂再生3工序有机结合,取得了节时节能的效果。     

螺杆压缩机铸件应力对加工尺寸影响研究

螺杆压缩机对铸件尺寸加工精度要求非常高,属于精密加工件.通过对铸件人工时效退火处理和铸件砂型内冷却后的机体加工后尺寸进行了对比检测.结果表明,铸件在砂腔内冷却和人工时效退火处理对加工尺寸影响并不明显.铸件砂型内冷却温度300℃以下满足加工尺寸要求.     

TiB_2/A356复合材料的热物性参数计算系统开发与熔模铸造数值模拟

使用Matlab软件开发了复合材料的热物性参数计算系统,并使用该系统获取了TiB_2/A356复合材料的热物性参数,并导入PROCAST的数据库对其热物性参数进行二次开发,对铸件熔模铸造过程进行模拟。模拟结果显示,铸件缩孔、缩松严重,且空隙率较大。分析缺陷产生的原因为增强体的加入使得液体流动性变差,补缩能力较弱。最后通过正交试验法获得流动性较好的A356铝合金,并通过提高浇注温度得到浇注结果合格的铸件。