铸钢阀体消失模铸造工艺优化

发布时间：2019-05-14 10:37

【摘要】：消失模铸造具有设计灵活,铸件尺寸精度高,生产成本低等优点,在中小型企业得到广泛应用。基于铸钢件在消失模铸造中常出现的增碳、缩孔、缩松等缺陷,与其充型凝固过程有关,采用数值模拟技术分析充型凝固原理及铸造缺陷,优化工艺方案,对铸钢件的生产实践有一定的指导意义。本文主要使用了Unigraphics NX.8.0三维造型软件及模拟仿真软件ProCAST,对某厂生产的铸钢阀体件消失模铸造工艺进行模拟分析,将模拟结果与生产实际相结合得出了优化的工艺参数与优化的工艺方案。某厂生产的铸钢阀体所用材料为25钢,主要用于调节流体的流通,对气密性有一定的要求。现生产的铸钢阀体存在渗漏现象,气密性达不到技术要求,废品率高达60%以上,针对这种现象对产品进行了解剖,发现铸件内部存在严重的缩孔、缩松缺陷,分析认为铸件内部缩孔、缩松缺陷是使产品气密性达不到要求的主要原因。首先根据该厂的原铸造工艺,运用ProCAST铸造模拟软件,对该厂的原工艺进行充型与凝固过程数值模拟分析,并采用了固相率法、直接分析法预测了缩孔、缩松缺陷。模拟结果表明原工艺生产的铸件存在缩孔、缩松缺陷,其缺陷分布位置与实际生产铸件的缺陷分布基本一致,验证了模拟的准确性。然后制定了从侧边引入内浇口的顶注式和底注式两种方案。分别对两种方案进行了充型与凝固过程数值模拟,模拟结果表明改进后的两种工艺方案比原工艺的缩孔缩松率减少很多,而底注式工艺方案的缩孔缩松率比顶注式要少,且顶注式在充型过程有裹气现象,得出底注式的工艺方案最佳。其次,对消失模铸造中影响缩孔、缩松的主要工艺参数浇注温度、模样密度、负压度进行三因素三水平的正交实验,研究此三因素对阀体铸件缩孔缩松缺陷的影响。并得出浇注温度为1620℃、模样密度为18kg/cm3、负压度为0.05MPa的工艺参数下,阀体铸件缩孔缩松率最小。最后,在上述工艺优化的基础上进行了冒口的再次工艺改进,最终得出了生产出合格铸件的工艺方案。
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【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG249.6

【参考文献】

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本文编号：2476643