基于测试和验证的煤机摇臂铸造工艺仿真技术应用

应用实际生产条件下测试技术,获得工艺仿真前处理的高精度热物性参数;应用缺陷复现验证方法,获得工艺仿真后处理的高精度判据。将以上技术成果应用于煤机摇臂铸造工艺设计,实现工艺预测和优化。     

铸造模拟技术应用实例

计算机模拟技术的应用,为铸造工艺设计提供了一种新的工具。通过流场、温度场的计算,使用判据功能可以找出铸造缺陷部位,采取相应措施优化工艺,能缩短试制周期、提高产品质量、降低成本。     

典型汽车复杂件压铸CAE技术

通过CAE技术对典型汽车复杂铸件的压铸过程进行了数值模拟,获得了铸件充型时间和温度场的分布.基于模拟结果和新山判据G/√R,对铸件的铸造缺陷进行了预测.CAE技术的应用将有利于铸造工艺的优化和铸件质量的提高.     

大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟对比分析

对NovaCAST、JSCAST和EasyCast 3种铸造模拟软件进行详细地介绍对比。利用3种软件对同一个大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造过程进行模拟计算，对凝固过程和缺陷预测的模拟结果进行了对比分析。结果表明，3种软件的计算模型、边界条件及工艺参数设置以及缺陷预测判据等方面存在差异，但舱体铸件的凝固顺序和缺陷预测位置基本一致，说明3种铸造模拟软件均可很好预测大型薄壁复杂舱体件铸造过程的缺陷分布。     

AlSi7Mg汽车涡轮增压器压壳重力铸造数值分析与缺陷预测

涡轮增压器压壳形状复杂,在重力铸造过程中工艺控制困难,容易产生各种铸造缺陷。针对以上问题,利用Magmasoft软件对Al Si7Mg汽车涡轮增压器压壳铸造过程进行数值模拟,分析了充型过程的温度场;基于Porosity和Niyama判据成功预测了铸件可能出现的铸造缺陷。     

飞轮铸件覆砂铁型铸造数值模拟研究

采用覆砂铁型铸造生产球铁飞轮铸件,利用MAGMAsoft软件对其充型过程进行了模拟,并对可能出现缩松缺陷的位置进行了预测.浇注试验显示,只有A方案在补缩判据中所预测缺陷位置出现缺陷回波;而B方案为最佳方案.研究结果表明:(1)飞轮类铸件的覆砂铁型铸造可以采取无冒口工艺,利用铸件在凝固过程中的自补缩作用,可以很好地解决缩孔、缩松问题,提高铸件工艺出品率;(2)合理布置内浇道有助于改善温度场分布;通过飞轮铸件热节形状、大小及分布的模拟计算,可为覆砂铁型铸造工艺设计提供直观可靠的依据.     

复杂铸造工艺装配体有限元网格划分关键技术研究

铸造CAE技术是预测铸造缺陷、改进铸造工艺的有效方法,但其应用推广仍受到有限元网格划分技术的制约,许多复杂铸造工艺因为无法顺利地生成出合格的有限元网格而不能进行铸造CAE计算分析。本文提出了一种适用于任意复杂铸造工艺的有限元网格生成方法,并详述其中用到的关键技术和方法,包括隐式曲面几何描述方法、有限元网格尺寸智能化计算方法,以及有限元网格自动生成和网格质量优化方法。基于此算法,开发了有限元四面体网格划分前处理模块,能够为复杂铸造工艺的几何模型一键生成合格有限元网格,为铸造CAE技术的进一步推广和应用提供重要的技术保障。     

铝合金转向节差压铸造工艺参数的优化

以铝合金转向节为研究对象,应用铸造模拟软件对其差压铸造过程进行数值模拟,预测凝固时间、SDAS和缩松缩孔缺陷的情况。以凝固时间、SDAS和缩松缩孔缺陷为质量指标,应用Taguchi方法进行了铸造工艺参数的优化设计,为汽车铝合金转向节差压铸造工艺的开发和参数的优化提供了重要参考。     

高强铝合金薄壁件熔铸工艺

针对某铸造铝铜合金铸件薄壁复杂结构特点和铸造合金特性,研究了其铸造工艺.借助数值模拟技术预测缩孔、缩松缺陷,并通过热处理后合金力学性能测试,优化铸造工艺,试制出了合格的铸造铝铜合金薄壁铸件.结果表明,采用适合的熔炼、铸造工艺,可以提高铸造铝铜合金铸造性能,为铸造高强铝合金薄壁铸件研制提供参考.     

大型复杂铸件CAD/CAE工程优化实践

叙述了某军用diesel engine柴油机大型复杂铸件产品模型创建的意义及产品技术信息库的创建思路和方法，运用CAE技术进行工艺优化，预测铸造缺陷，实现铸造工艺设计-校核-再设计-优化设计的全过程调整。为优化大型复杂铸件工艺技术及CAE研究提供有力保障。     

支撑盖铸造工艺分析与优化

创建了支撑盖铸件三维模型,设计铸造工艺方案并建模,运用CAE技术预测铸造缺陷,改进了工艺.通过对支撑盖工艺方案的再次分析,实现了该产品铸造工艺设计的优化,消除了铸造缺陷.     

复杂产品三维模型及其技术信息库的建立

介绍某柴油机关键复杂铸件产品模型与产品技术信息库的创建思路和方法,运用CAE来优化设计与工艺,预测铸造缺陷,实现铸造工艺设计-校核-再设计-优化设计的全过程调整.为优化其产品工艺技术及CAE研究提供有力保障.     

Niyama判据预测大型铸钢件旋回破碎机横梁缩孔缩松缺陷

针对大型铸钢件旋回破碎机横梁在铸造生产过程中存在的缺陷问题,利用Pro CAST模拟软件,对特大型旋回破碎机横梁铸件进行了凝固过程的数值模拟,分析了横梁纵向剖面8个关键位置的温度变化曲线,归纳出冷却速率的变化趋势。同时根据Niyama判据预测铸件中产生缺陷的位置。在此基础上,对原铸造工艺方案进行改进,即在发热冒口的底部添设补贴。经过模拟结果对比表明:改进后的工艺有效的增加了冒口补缩距离,Niyama判据满足不形成缩松缩孔的临界值要求。避免了在铸造时缩松缩孔缺陷的产生。模拟实验结果与实际生产相符。     

华铸CAE/InteCAST铸造工艺分析系统简介

“华铸ＣＡＥ/ＩｎｔｅＣＡＳＴ铸造工艺分析系统”是分析和优化铸造工艺的重要工具 ,是华中科技大学 (原华中理工大学 )经十数年研究开发 ,并在长期的生产实践中不断改进、完善起来的集成软件系统。它以铸件充型过程、凝固过程数值模拟技术为核心对铸件进行铸造工艺分析。可以完成多种合金材质 (包括铸钢、球铁、灰铁、铸造铝合金等 )、多种铸造方法 (砂型铸造 ,金属型铸造、压铸、低压铸造、熔模铸造等 )下铸件的凝固分析、流动分析以及流动和传热耦合计算分析。在预测铸件缩孔缩松缺陷的倾向 ,改进和优化工艺 ,提高产品质量 ,降低废品率 …     

冷隔缺陷预测判据

采用数值模拟与试验观察相结合方法确立双辊铸造SUS304不锈钢薄带出现冷隔缺陷的预测判据，并用试验结果对该判据进行考核和验证，结果判据可靠、准确。     

用数值模拟技术设计杠杆铸件的铸造工艺

数值模拟技术的应用 ,为铸造工艺设计提供了一种有效的工具。通过模拟 ,根据铸件不同时刻的温度分布和温度梯度等参数 ,可以预测产生的缩孔、缩松缺陷 ,判断工艺设计的合理性 ,为工艺优化提供科学依据。     

铸造CAE在灰铸铁制动鼓工艺改进中的应用

利用铸造CAE技术对制动鼓铸造工艺进行计算机数值模拟分析,辅助分析缺陷产品的原因,对铸造工艺进行优化设计,并对最终改进工艺进行模拟分析,对缺陷类型和位置进行预测。结果表明,通过铸造CAE的技术大大缩短了产品改进试验的周期,提高了产品质量。     

H型钢坯水冷金属型铸造充型凝固过程数值模拟

提出了处理水冷铸型边界条件的等效换热系数法，该法综合考虑了铸件与铸型问的辐射换热、间隙热阻及水冷铸型边界条件。获得了H型钢的充型流动过程及凝固过程的温叟场，并采用Xue判据预测了H型钢的缩松缺陷位置。为进一步改进H型钢水冷金属型铸造工艺提供了理论依据。     

基于AnyCasting球墨铸铁曲轴铸造工艺数值模拟及试验研究

基于AnyCasting铸造模拟软件对球铁曲轴铸造充型与凝固过程进行分析,预测铸造缩孔缩松可能出现的位置;为进一步验证模拟结果的准确性,对试制生产的曲轴进行解剖,采用着色腐蚀技术显示铸件缺陷处枝晶组织,使用SEM观察枝晶形貌,结合球墨铸铁凝固特点分析了球铁曲轴产生缩孔缩松的成因。结果表明:AnyCasting铸造模拟软件预测球铁曲轴缩孔缺陷具有一定的准确性,曲轴轴颈位置出现缩孔缩松的概率最大,这为进一步优化铸造工艺设计提供了参考依据。基于原工艺方案的分析结果,采取相应的优化措施以避免铸件中缩孔缩松缺陷。实践表明,改进后工艺方案应用于实际生产获得了高质量曲轴产品。     

水轮机缸盖的补焊修复

着重论述了某水电站５号机缸盖大型铸造缺陷补焊工艺方案的确定、采取的工艺措施和工艺实施的监控，探讨了水轮机部件大型铸造缺陷补焊技术的关键，为今后类似的铸造缺陷修复提供了可靠的依据。