球铁壳体消失模铸造工艺的数值模拟研究

发布时间：2016-07-22 15:02

本文关键词：球铁壳体消失模铸造工艺的数值模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

《合肥工业大学》 2012年

球铁壳体消失模铸造工艺的数值模拟研究

孟兆亚

【摘要】：泡沫模样与金属液之间的相互作用使消失模铸造过程中的流动场、温度场以及充型能力等都与传统铸造有很大的区别，，铸造缺陷也更加难以控制。借助数值模拟技术，可以直观的观察消失模铸造的充型凝固过程，掌握铸造缺陷的形成原因，进而优化工艺参数，保证铸件质量。本文以Pro/Engineer软件为三维造型软件，ProCAST为模拟仿真软件，对某厂生产的球墨铸铁壳体件的消失模铸造工艺进行了模拟分析和改进。某厂生产的球墨铸铁壳体件总是在一侧和较大回转体部位存在缩松缩孔缺陷，不能满足使用要求。为了找出原因，首先对实际生产工艺的充型凝固过程进行模拟分析，分析其生产工艺，建立三维模型；通过对生产条件的测定，建立铸件、砂型材料的数据库；设定合理的传热系数、初始条件和边界条件。模拟发现原工艺阶梯式浇注系统没有达到设计的预期效果；原工艺补缩能力不足，铸件一侧和较大回转体处存在缩松缩孔缺陷。将模拟结果与实际生产结果进行对比，发现两者基本一致，验证了模拟的准确性。为克服上述问题对原铸造工艺进行了改进。改进后的工艺采用顶注式浇注系统，圆柱形暗冒口，一箱两件，工艺出品率为67%，浇注温度为1480℃，真空度为-0.06Mpa。对改进后工艺的充型凝固过程进行模拟分析，发现铸件由底部向冒口中心部位逐渐凝固，冒口补缩效果良好，凝固后铸件内部没有缩松缩孔缺陷，只有在冒口内有少量的缩松缩孔存在。采用改进后的工艺进行实际生产，生产出的铸件质量良好，能达到使用要求，说明采用数值模拟技术对消失模铸造工艺进行优化具有可行性。

【关键词】：
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG249.5
【目录】：

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