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某微型涡轮发动机涡轮熔模铸造工艺设计与优化_李豫川
Mar.2 铸 造 015 220 FOUNDRY Vol.64 No.3 · · !!!!! ! 计算机应用 ! !!!!! 某微型涡轮发动机涡轮熔模铸造工艺设计与优化 李豫川，宋丹路 （ 制造科学与工程学院，四川绵阳 621010） 西南科技大学 摘要：针对某微型涡轮发动机，运用ProCAST软件对涡轮的熔模铸造工艺进行数值模拟。通过对铸件充型凝固过程 温度场、速度场以及固相分数场的分析，预测铸件产生缺陷的位置与实际铸件吻合。在原工艺基础上进行铸造工艺 改进和优化，最终消除了涡轮铸件缺陷。 关键词：涡轮；熔模铸造；ProCAST；数值模拟 中图分类号：TG249.5 文献标识码：A 文章编号：1001-4977 （2015）03-0220-05 Casting LI Yu-chuan, SONG Dan-lu (School of Manufacturing Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, Sichuan, China) Abstract ：Aiming at a mini-turbine engine manufacturing, the ProCAST software has been applied to carry out numerical simulation of the investment casting processes of the turbine castings. Through analysis of temperature field, velocity field and solid fraction field of castings during mould filling and solidification processes, the defect positions are predicted and the prediction results are in agreement with the practical castings. The casting technology is improved and optimized on the basis of the original scheme. Finally, the defects of the turbine castings are eliminated. Key words ：turbine; investment casting; ProCAST; numerical simulation 涡轮是微型发动机的原动力部件，具有高转速、 上，叶片长度13 mm且呈扭曲状，叶片最薄处为1.3 mm， 尺寸小、推重比大等工况特点，工作环境温度在 如图1。铸件技术条件要求铸件内部不得有缩孔、裂 800 ℃左右，其制造质量对整个发动机动力性能至关 纹、变形等缺陷；铸件尺寸精度达到CT3级，表面粗 重要。涡轮铸件结构复杂，内部质量和精度要求高， 糙度达到3.5 μm 。 整体精密熔模铸造成形难度很大，必须优化
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