采煤機滑靴鑄造工藝的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、采煤機作為一種現(xiàn)代化的采煤機械，因其具有生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低的特點在我國得到了快速發(fā)展和普及?；ナ遣擅簷C底座上一個重要承載部件，隨著采煤機質(zhì)量的不斷增加，對滑靴各項性能的要求也越來越高，其鑄件質(zhì)量的好壞，直接影響采煤機的工作效率。因此，利用鑄造工藝仿真軟件，在實際生產(chǎn)之前，通過對鑄件充型、凝固過程的分析，來預(yù)測鑄件可能產(chǎn)生的缺陷以及缺陷產(chǎn)生的位置，并在澆注前就采取有效措施，合理設(shè)計澆注系統(tǒng)，減少或避免缺陷的產(chǎn)生，就顯得尤為重要。

2、r>　　本文以采煤機導(dǎo)向滑靴為研究對象，利用鑄造工藝仿真軟件ProCAST對其充型凝固過程進行數(shù)值模擬分析。首先，通過對導(dǎo)向滑靴進行結(jié)構(gòu)及應(yīng)力分析，結(jié)合實際的生產(chǎn)經(jīng)驗，對澆注系統(tǒng)進行了設(shè)計，并對冒口的位置、形狀、尺寸的選擇進行了確定，制定出了原始鑄造工藝方案。利用Pro/E軟件對滑靴的鑄造工藝建立了實體模型。其次，利用鑄造工藝仿真軟件ProCAST對鑄造工藝方案進行了模型導(dǎo)入、網(wǎng)格劃分、工藝參數(shù)設(shè)定及數(shù)值模擬運算。通過對工藝充型過程和凝

3、固過程詳細分析，預(yù)測出了可能存在的縮松、縮孔等內(nèi)部缺陷存在的位置及大小。再次，通過設(shè)置冷鐵的方法消除鑄件中的縮孔縮松缺陷，并對冷鐵模型進行了計算。模擬發(fā)現(xiàn)，改進后的工藝中，在耳板端部及冒口間區(qū)域等易出現(xiàn)縮孔縮松缺陷的部位放置了冷鐵，提高了該處的凝固速度，避免凝固時出現(xiàn)孤立液相區(qū)，進而消除該部位的縮孔缺陷。最后，按設(shè)計好的導(dǎo)向滑靴的兩種鑄造工藝進行了實際澆注，并對樣品進行了超聲波探傷檢測、解剖檢測，發(fā)現(xiàn)實際生產(chǎn)狀況與模擬結(jié)果基本相符。另外