数值模拟在铸钢壳体铸件工艺优化中的应用.pdfVIP

学兔兔 2010年第3期 铸 造 设 备 与 工 艺 2010年 6月 FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY ·计算机应用· 数值模拟在铸钢壳体铸件二[艺优化中的应用 袁书仓 ，张淑霞 (1．中国一拖集团有限公司工艺材料研究所，河南洛阳 471004， 2．中国一拖集团有限公司第一装配厂，河南 洛阳 471004) 摘 要：采用PRO／E三维造型软件对铸铜壳体铸件进行造型．．添加浇冒系统，用华铸CAE软件进行凝固过 程的数值模拟．通过比较不同工艺条件下的凝固过程中的液相动态分布过程，预测了形成缩孔(松)缺陷的不同 倾向，并对比了不同工艺方案下铸件的缩孔(松)分布，对铸造工艺进行改进和优化，将改进后的铸造工艺应用于 生产，既解决了铸件的铸造缺陷问题，又加快了工艺开发周期。 关键词：铸钢壳体；数值模拟；工艺优化 中图分类号：TG24；TP391 文献标识码：B 文章编号：1674—6694(2010)03—0031-03 采用数值模拟软件对铸件的充型和凝固过程 1．2 浇注系统设计 进行模拟，不仅可以通过计算机直接观察充型和凝 根据铸造工程 固过程，还可以帮助工程技术人员在铸造工艺设计 师手册[ ，结合现场 阶段，对铸件可能出现的各种缺陷及其大小、部位 生产经验，确定其浇 和发生的时间予以有效的预测，从而优化铸造工艺 注系统尺寸，直浇 设计，确保铸件质量lll。 道、横浇道和内浇口 本设计通过采用Pro／E三维造型软件对铸钢壳 截面尺寸如图3所 图2 铸件工艺示意图 体进行铸件和浇注系统的造型，后用华铸CAE软件 刀 对铸造工艺方案进行铸造凝固过程的数值模拟，并 对比了不同工艺方案下铸件可能产生的缩孔 (松) 分布，并将优化后的方案用于生产实际，取得了较 好的经济效益。 1 铸钢壳体概述与工艺设计 铸钢壳体PIVOT为 图3 浇注系统截面图 一 个外贸件．见图1．铸 件轮廓尺寸为500 mmx 530 mm~130 mm．单件重 1．3 口设计 60 ，材质相当于国内 该铸钢件凝固方式 的ZG30，其使用条件为 图1铸件三维图 直浇道 横浇道内浇道冒口 为逐层凝固，在热节处 承受很大的压力载荷，所以技术要求严格，铸件不 容易出现缩孔(松)的缺 允许出现缩孔、缩松缺陷。 陷，按比例作图法设计 i．1 铸件设计 出冒口尺寸，通过利用 该铸件为铸钢件，铸造收缩率为2％，加工余量 浇注系统来对铸件进行 4 mm，水平分型，手工水玻璃砂造型，一箱一型，铸 一 定的补缩。远离浇注