消失模铸造充型过程数值模拟

运用PROCAST软件对板形铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟。考察了阶梯式浇注系统的充型顺序以及底注式浇注系统的充型形态，另外研究了底注式浇注系统的浇注速度对缺陷形成的影响。模拟结果表明，消失模铸造中，金属液优先从阶梯式浇注系统的上层内浇道充型，充型前沿流动紊乱，铸件容易出现气孔或夹渣；对于底注式浇注系统，充型前沿的流动相对平稳，但过快的浇注速度同样会导致气孔或夹渣缺陷。     

不同浇注方式对消失模铸造充型的影响

运用ProCAST软件研究了铝合金铸件的消失模铸造充型过程,考察了不同浇注方式对铸件消失模铸造过程的影响。研究表明,底注式浇注系统的充型相对平稳,是一种比较好的消失模铸造浇注系统方案。浇注系统、浇注速度和界面气隙压力对消失模铸造的充型有很大影响。     

浇注系统设计的新启示

采用底注式平稳充型的方案来设计浇注系统，把液流在内浇道的出口速度作为限制瓶颈，它控制金属液在整个浇注系统的流动速度。在保证铸型充满的前提下，内浇道的充型速度最好限制在0.5m/s以内，以普通达铸铁精密铸造叶片为例，把传统的顶注式浇注系统和新的底注式浇注系统的结果进行比较，在充型过程中，采用X射线实时跟踪系统进行了观察，发现顶注式浇注系统充型紊乱，易造成夹杂，浇注的26个叶片中3处出现裂纹，30处出现夹杂缺陷，而采用底注式浇注系统，铸件充型平稳，没有裂纹，只有3处出现夹杂缺陷，优化效果明显。     

应用粒子图像测速技术建立铸造浇注过程水模拟充型液体自由表面速度场

采用粒子图像测速技术对平板类铸件浇注过程水模拟的充型自由表面速度场进行了测试分析。用气泡作为示踪粒子。对底注式、阶梯式和缝隙式浇注系统进行了水模拟研究，建立了底注武浇注系统液体充型过程的自由表面速度场。结果表明，所建立的自由表面速度场能定量地反映充型过程的液体自由表面状态。     

顶注式浇注系统模拟分析

结合简单形状铸件,对顶注式浇注系统的充型过程进行了数值模拟.结果表明:充型过程很不平稳,金属液呈喷溅状充填型腔;直浇道压力头几乎无作用;由于剧烈涡旋的影响,铸件温度分布较均匀.这些特点与实际顶注式浇注系统较吻合.     

薄壁筒体铸件的熔模铸造数值模拟

运用Pro CAST铸造模拟软件对某铝合金薄壁筒体铸件的熔模铸造方案进行模拟优化。通过对两种浇注方式(顶注式和底注式)在充型和凝固过程中温度场的模拟,结果显示,在重力铸造条件下,两种浇注方式在筒壁加厚处、壁厚不均匀处,以及凸台处均易出现缩松缩孔缺陷,底注式较顶注式在壁厚不均匀处的缺陷少。选用底注式作为浇注方案,并改进浇注系统,优化浇注工艺参数,能够较好地避免上述缺陷的产生,提高了铸件质量。     

浇注方式对熔模铸造薄壁铸件组织与性能的影响

以某型号大功率发动机薄壁不锈钢零件为对象,对熔模铸造过程中三种浇注方式(顶注式、底注武与侧注式)的充型过程进行了模拟分析,研究了浇注方式对铸件微观组织和布氏硬度的影响.结果表明,浇注方式对铸件的微观组织有显著影响 组织中铁素体的分布及数量与铸件轴向各部分凝固顺序有关.底注式铸件的平均硬度高于其他两种浇注方式的铸件.     

用模拟软件优化4G6系列气缸体的生产工艺

介绍了4G6系列气缸体的铸件结构,阐述了生产该铸件的熔炼、造型及制芯工艺,利用数值模拟软件,对阶梯式浇注系统和底注式浇注系统的充型模拟、速度矢量、速度大小、充型温度、下箱型砂温度及氧化夹渣进行分析,认为选择底注式浇注系统更为合理。后期通过生产验证发现,采用底注式浇注系统的4G63FF机型综合质量较采用阶梯式浇注系统的4G63FR机型高出5%。列举了通过模拟分析解决4G6系列气缸体几处典型气孔缺陷的案例,说明使用模拟软件可在一定程度上加快工艺改进进程,对于缩短新产品设计及量产周期具有重大意义。     

基于增材制造的叶轮熔模铸造的工艺研究

以叶轮铸件为研究对象，设计了顶注式、侧注式和底注式3种浇注系统。借助AnyCasting软件，分析优选出最佳浇注系统。结合增材制造3D打印制作叶轮熔模，并采用熔模铸造工艺生产出了合格的叶轮铸件。结果表明，侧注式浇注系统充型过程平稳，卷气、缩松、缩孔较少，3D打印在熔模铸造中的应用，有效缩短零件开发周期，降低成本，大大提高了生产效率。     

基于铸件斜面及螺旋面结构特征的砂型铸造浇注系统优化设计

当铸件具有斜面或螺旋面的结构特征时,可利用自身结构特征设置出类似蛇型或鹅颈型的浇注系统,蛇型或鹅颈型的浇注系统可增加流动阻力,降低流速,减少和防止液态金属的冲击、飞溅和氧化。分析比较了几种具有斜面或螺旋面结构特征铸件的典型浇注系统设置方案。结果表明,通过利用金属液在斜面及螺旋面平稳缓流的特点,在铸件的斜面或者螺旋面设置浇注系统,可以使液体金属的充填既具有底注式浇注系统的充型平稳、金属氧化轻、对型（芯）冲击小,有利于排气、充型快和挡渣能力强的优点,又改善了底注式浇注系统的造型复杂、金属消耗量大的缺点。