阶梯轴铸钢件的铸造工艺设计及数值模拟

对阶梯轴铸钢件进行铸造工艺方案设计,包括分型面和浇注位置的选择,各项铸造工艺参数的确定以及浇注系统、冒口、冷铁的设计.根据铸件形状与结构特点,采用中注式浇注系统,内浇道放置在轴后的端面,并用一个内浇道对铸件进行浇注.将铸件划分为4个补缩区域进行冒口设计,并配合冷铁使用来实现铸件的顺序凝固建立铸件的三维模型,并运用ViewCast铸造模拟软件对铸件的凝固过程进行了模拟计算.初次模拟显示,在阶梯轴的凸台处与其临近连接的阶梯轴段会产生缩孔、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了优化设计.通过增大冒口尺寸和高度、增设冷铁的方法,有效地消除了铸造缺陷,从而获得了合理的铸造工艺方案.     

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.     

制动鼓铸造工艺的改进

介绍了生产灰铸铁制动鼓铸件原来采用的铸造工艺:底注开放式浇注系统,铸件由两个边冒口补缩;生产结果:缩松废品率约为20%。为消除缩松缺陷,对原铸造工艺进行了改进:(1)只用一个冒口补缩铸件;(2)浇注系统仍为开放式,但取消横浇道,冒口直接设在直浇道下部;(3)采用宽度加大的冒口颈,改善补缩作用。试验结果:彻底解决了缩松问题,而且通过降低浇注速度、提高型砂性能和造型紧实度,有效控制了冲砂缺陷。     

冲击座铸造工艺设计及优化

介绍了冲击座铸件的结构及其工艺设计,包括每型件数、浇注系统形式及内浇道、横浇道和直浇道的截面积、浇注时间、冒口及冷铁设计等。初始铸造工艺只采用冒口补缩,模拟发现该工艺未能完全消除缩孔缺陷,据此对铸造工艺进行了改进,在孤立热节区设计冷铁。对改进后的铸造工艺进行模拟,结果显示,缩孔缺陷已完全可以消除。     

大型飞轮铸铁件铸造工艺的改进

针对大型飞轮铸铁件内部缩孔及冒口颈处轮缘组织粗大等铸造缺陷问题(铸件成品率仅达65%),进行了工艺改进。取消了补缩冒口,采用无冒口工艺。利用高梯形截面环形横浇道和多个扁梯形截面的内浇道实现对飞轮铸件的补缩及自补缩,外加冷铁配合使用以及包内孕育等一系列有效措施,能够有效地解决厚壁大型铸铁件的缩孔及铸件局部晶粒粗大的问题,生产出的铸件能够满足使用性能要求,成品率提高到100%。     

消除球墨铸铁铸件缩陷缺陷的措施

介绍了球墨铸铁入料座的铸件结构和铸造工艺。采用封闭式浇注系统,横浇道处搭接部位设置纤维过滤网挡渣,顶部设置冷冒口。为解决铸件出现的缩陷缺陷,利用数值模拟软件进行分析,最后通过提高顶冒口高度,并在铸件厚大部位最后凝固区域增加与浇注系统连接的热侧冒口,增强冒口的补缩能力,解决缩陷、缩孔、缩松缺陷问题。     

大型铸钢圆筒件的铸造工艺模拟与优化

采用铸造模拟软件ViewCast对大型铸钢圆筒件初始工艺方案的凝固过程进行了模拟。结果表明,在铸件厚大部位靠近内浇道部位出现了缩松、缩孔缺陷。原因是冒口和此区域之间的部位冷却速度快,过早阻断了凝固过程中的补缩通道,减小了补缩距离。在初始工艺的基础上,通过施加发热材料的方法,进行铸造工艺改进,实现了冒口对孤立液相区的圆满补缩,减少了缩孔、缩松的倾向,获得了致密的铸件。     

汽车离合器压盘铸造数值模拟及工艺优化

在DISA线生产汽车离合器压盘铸件时,铸件出现了严重的缩孔缺陷,导致了产品报废。运用铸造模拟软件ProCAST对铸件充型和凝固过程进行模拟,分析缺陷产生的原因。根据模拟结果优化原始工艺,将原底注式浇注工艺改为阶梯式浇注,缩短补缩浇道的长度、加大补缩浇道截面和冒口的尺寸,同时在冒口颈附近设置补贴。对改进后的工艺再进行模拟,发现中间层浇道提前进浇,出现了严重的冲刷和裹气。对工艺再次进行优化,将中间层浇道向上倾斜并减小其截面,同时增大底层浇道的截面;将浇注温度降低至1350℃。采用二次改进后的工艺生产的铸件缩孔缺陷消除,铸件质量完好,成品率大幅度提升。     

牵引板球铁铸件的无冒口铸造

不采用传统的冒口补缩工艺,按照均衡凝固原理,采取冷铁与飞边浇道,使牵引板球铁铸件实现了无冒口铸造。     

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。