65KZL渣浆泵叶轮铸造过程数值模拟与研究

发布时间：2016-08-25 09:13

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《石家庄铁道大学》 2013年

65KZL渣浆泵叶轮铸造过程数值模拟与研究

袁兴茂

【摘要】：渣浆泵广泛用于矿山,电力、冶金、煤炭、环保等行业输送含有磨蚀性固体颗粒的浆体。叶轮作为为渣浆泵叶轮关键的零件之一,叶轮结构复杂、壁厚不均,生产中有一定难度,其铸造质量的好坏,直接影响渣浆泵的使用寿命。因此,利用铸造工艺仿真软件对其铸造过程中可能产生的缺陷进行预测分析,防止或减少缺陷出现,就显得尤为重要。本文以65KZL渣浆泵叶轮为研究对象,利用铸造工艺仿真软件ProCAST对其充型凝固过程进行数值模拟分析。首先,通过对叶轮结构进行分析,结合实际生产经验,对浇注系统进行了设计,并对冒口的位置、形状、尺寸的选择进行了确定,制定出了三种铸造工艺方案。利用Pro/E软件对叶轮的铸造工艺建立了实体模型。其次,深入研究了Pro/E与ProCAST之间接口方式,并对几种网格生成方法做了对比,最终发现采用网格装配技术能很好的避免模型接触面交叉网格的出现。网格装配技术不仅保证了网格质量,还降低了网格划分的工作难度,提高了工作效率。再次,利用铸造工艺仿真软件ProCAST对叶轮零件的不同铸造工艺方案进行了模型导入、网格划分、工艺参数设定及数值模拟运算。通过对各个工艺充型过程和凝固过程详细分析,及缩孔、缩松、裹气等缺陷的预测结果对比,确定了最优方案。最后,对设计的叶轮三种铸造工艺进行了实际生产验证。通过观察铸件产品外观及内部缺陷情况,发现实际生产状况与模拟结果基本相符。通过对65KZL渣浆泵叶轮凝固过程进行数值模拟分析和实际生产,确定叶轮合理的铸造工艺方案,缩短产品试制周期,提高了产品合格率。

【关键词】：
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH38;TG24
【目录】：

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