YLC12合金钢阀体成形工艺优化模拟研究

发布时间：2017-11-10 00:05

  本文关键词：YLC12合金钢阀体成形工艺优化模拟研究

  更多相关文章： YLC12合金钢阀体件 数值模拟 缩孔缩松 落砂温度 残余应力

【摘要】：YLC12合金钢阀体是石油输送过程中重要的连接件,常处于高压状态,其服役环境恶劣。本文通过凝固数值模拟技术,预测可能产生的铸造凝固缺陷并优化工艺,为企业生产提供参考。针对YLC12合金钢阀体以企业生产的实际工艺方案,分别选取三组浇注温度为1560℃、1600℃C、1620℃,三组浇注时间为40S、45S、50S进行了模拟凝固研究。结果显示：浇注温度为1600℃和浇注时间为45S时为最佳工艺参数,其缩松体积为89.9cc,最大缩孔率为0.992。进一步对铸件工艺方案进行优化,使用保温冒口代替原普通冒口,去除底部冒口,增加使用冷铁进行模拟研究,结果表明：铸件上的缩孔缩松总体积减少为71.61cc。另外,从改变冒口高度和冒口直径的角度继续进行工艺优化,模拟结果表明当冒口高度为260mm,冒口直径缩小10%时,铸件的补缩效果最佳,其铸造工艺出品率提高了6%。此外,根据模拟分析结果结合铸件结构特点对其铸造工艺进行了重新设计。依据浇注系统的设计准则,重新设计了直浇道、横浇道和内浇道。在保证其他工艺参数相等的前提下进行模拟,模拟结果显示工艺一的最大缩孔率为0.975,工艺二的最大缩孔率为0.971。对工艺二进行优化,优化后最大缩孔率为0.926,缩孔总体积为69.85cc。反馈企业试生产,其铸件质量改进效果明显。最后,本文还对铸件在不同温度下落砂的残余应力进行了研究,分析了铸件分别冷却到700℃、600℃、500℃温度时落砂后的应力变化。模拟结果显示残余应力随着落砂温度的提高而增大。确定了开箱落砂温度为500℃,此时在大冒口根部的应力最小为307Mpa。在铸件外侧选取四个点分析其位移随时间的变化规律,结果显示铸件各个部位的X、Y、Z方向的收缩状态并不相同。统计各点应变量可为企业工艺设计提供参考数据。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG24

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本文编号：1164160