大型铣床床身铸造过程模拟仿真及工艺优化

发布时间：2017-01-18 09:34

  本文关键词：大型铣床床身铸造过程模拟仿真及工艺优化，由笔耕文化传播整理发布。

《山东理工大学》 2014年

大型铣床床身铸造过程模拟仿真及工艺优化

赵明  

【摘要】：随着计算机技术的快速发展，其应用已经渗透到诸多领域。数值模拟仿真技术由于其低成本、高效率，已经越来越多地为铸造企业所采纳和接受，用于铸件充型和凝固过程的预测和仿真。 本文结合实际生产情况，对大型铣床床身铸件的铸造工艺进行设计，采用AnycastingTM铸造模拟软件，对成型过程进行模拟仿真。首先，建立了铸件的三维模型，结合铸件特点和工艺理论，设计了底注式多内浇道浇注系统和均布顶冒口的铸造工艺，确保铸件完整地成型，顺序地凝固；其次，模拟了铸件充型、凝固过程的流场、温度场分布，得到了充型时间曲线和凝固时间曲线，及铸件凝固速率分布图。结合工艺特点改进了铸件的浇注系统、冒口、和冷铁工艺，并对充型温度和充型速度进行了优化。最后，针对大型铸件易出现的缩孔问题，采用判据进行预测，结合凝固顺序进行工艺改进，预测后消除了缩孔缺陷。并依据模拟结果，采用铸型插入钢条的方法优化了打箱时间。 研究表明，在本文设计的铸造工艺下，充型温度为1300℃，充型速度为1.0m/s时，浇注系统能够实现快速、平稳、完整的充型，充型时间为99.7s。该条件下最末充型区域温度过低，产生了气孔缺陷；随着充型温度和充型速度的提高，最末充型区域温度呈现先缓慢增长后快速增长的趋势。充型温度定为1320℃，充型速度定为1.2m/s时，浇注时能够以较低的充型温度、适中的充型速度，充满铸型；当铸型内钢条间隔为150mm，钢条距离铸件表面60mm时，，加强了铸型内部热量的排出，实现了铸件表面6天冷却至300℃的预定目标。

【关键词】：
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG54;TG24
【目录】：

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本文编号：238078