F15D气缸体前后端芯及顶盖芯热芯盒的优化设计

为提高卡斯特Z8650SZ类射芯机用覆膜砂热芯盒法制作四缸车用发动机F15D气缸体前、后端面芯、顶盖芯的热芯盒制作砂芯的效率,优化设计了相应方案;重点分析了砂芯布盒方案的合理确定、芯盒本体结构优化设计、芯盒支撑两种方案比较及其优化设计、射砂板的拓展优化设计等。结果表明,应用美学与绩效技术对其优化设计,取得了良好技术经济效果。     

基于计算颗粒流体力学的射砂过程数值模拟

砂芯通常采用射砂方法制作,通过对射砂过程进行数值模拟,可以观测砂芯成型过程,研究射砂过程的影响因素,为生产高质量砂芯提供保证。基于计算颗粒流体力学(CPFD)方法,对射砂过程进行了数值模拟。同时,对两组射砂头高度下的射砂过程进行了对比。结果表明,芯盒内砂粒的流动过程与实验数据吻合较好,该方法能够有效模拟射砂过程。当射砂头高度选取不合适时,会出现穿孔缺陷。     

射砂过程初始条件的试验研究

砂芯通常是用射砂的方法来制造的。随着计算机技术以及流体力学理论的发展,使得对射砂过程进行数值模拟成为可能。对射砂过程进行数值模拟时,芯盒入口处的砂流和气流的速度是必不可少的初始条件之一。本文利用高速摄影的方法,对射砂过程的初始条件进行了研究,得到了砂流在射入芯盒时的初速度。根据空气动力学原理,利用皮托管测量了芯盒入口处的气流速度。结果表明,射砂孔位置的气流和砂流速度有显著差别。本文的研究结果为准确     

芯盒设计对射砂过程的影响

本文讨论了芯盒参数对射芯过程的影响,主要是排气塞和射砂孔的数量以及芯盒形状对于射芯过程的影响,从而为射砂过程的数值模拟提供试验验证的基础,同时希望对芯盒设计提供参考。     

射砂过程数值模拟的应用

随着铸造技术的发展，砂芯在铸造生产中所起的作用越来越大。通常采用射砂的方法来制作砂芯。随着计算机技术和流体力学理论的发展，借助两相流理论来对射砂过程进行数值模拟成为可能。本文利用两相流理论，采用双流体模型来描述射砂过程，对多种情况下的射砂过程进行了数值模拟，并且利用高速摄像的方法记录下射砂全过程。流动过程的计算结果和试验结果是基本一致的。     

射砂嘴与排气系统的设置对砂芯质量的影响

介绍了芯盒射砂嘴和排气系统的设置对砂芯质量的影响,并通过大量的生产实例阐述了射砂嘴的设置原则:尽量设置在芯头上;设置在砂芯厚实处;设置在平面处;均匀分布,远离浇道;设在芯盒狭窄、深凹处以及芯砂难以填充到的角落。又从排气槽排气、排气塞排气和间隙排气3个方面提出了排气系统的设计原则。得出以下结论:合理设置芯盒的射砂嘴与排气系统,灵活设置各种排气方式,可有效解决砂芯缺损与疏松问题,提高砂芯质量。     

吹气硬化法芯盒工装设计

介绍了用于吹气硬化法的典型液压换向阀阀芯砂芯的芯盒设计方法。由于选用芯盒材料、采用自动扎通气孔及安排射砂与吹气排气道的恰当，制出了优质合格砂芯。     

吹气硬化法芯盒工装设计

介绍了用于吹气硬化法的典型液压换向阀阀芯砂芯的芯盒设计方法。由于选用芯盒材料、采用自动扎通气孔及安排射砂与吹气排气道的恰当，制出了优质合格砂芯。     

厚实砂芯的试制及工艺改进

介绍了厚实壳体砂芯试制过程中出现的主要问题;砂芯开裂、顶不出芯,砂芯局部缩松.从改换制芯用砂、提高芯盒表面光洁度、增加加热管、加热管采用随砂芯形状布置、改进芯盒排气和射砂操作方式等方面采取措施,砂芯开裂和砂芯局部缩松问题得到解决,制芯工作效率也得到提高.     

制芯过程模拟研究与应用

建立了制芯过程数值模拟模型,并对四缸气缸体水套砂芯制芯过程中的气体填充、芯砂填充芯盒过程和砂芯密度、砂芯硬化反应等进行了模拟。结果发现,制芯节拍延长1倍,砂芯出现疏松、NH3消耗量增加。根据所发现的问题,提出了优化方案并进行调试和再模拟,使问题得到了解决。