球鐵殼體消失模鑄造工藝的數值模擬研究.pdf

1、泡沫模樣與金屬液之間的相互作用使消失模鑄造過程中的流動場、溫度場以及充型能力等都與傳統(tǒng)鑄造有很大的區(qū)別，鑄造缺陷也更加難以控制。借助數值模擬技術，可以直觀的觀察消失模鑄造的充型凝固過程，掌握鑄造缺陷的形成原因，進而優(yōu)化工藝參數，保證鑄件質量。
　　本文以Pro/Engineer軟件為三維造型軟件，ProCAST為模擬仿真軟件，對某廠生產的球墨鑄鐵殼體件的消失模鑄造工藝進行了模擬分析和改進。
　　某廠生產的球墨鑄鐵殼體件總是在

2、一側和較大回轉體部位存在縮松縮孔缺陷，不能滿足使用要求。為了找出原因，首先對實際生產工藝的充型凝固過程進行模擬分析，分析其生產工藝，建立三維模型；通過對生產條件的測定，建立鑄件、砂型材料的數據庫；設定合理的傳熱系數、初始條件和邊界條件。模擬發(fā)現原工藝階梯式澆注系統(tǒng)沒有達到設計的預期效果；原工藝補縮能力不足，鑄件一側和較大回轉體處存在縮松縮孔缺陷。將模擬結果與實際生產結果進行對比，發(fā)現兩者基本一致，驗證了模擬的準確性。
　　為克服上

3、述問題對原鑄造工藝進行了改進。改進后的工藝采用頂注式澆注系統(tǒng)，圓柱形暗冒口，一箱兩件，工藝出品率為67%，澆注溫度為1480℃，真空度為-0.06Mpa。對改進后工藝的充型凝固過程進行模擬分析，發(fā)現鑄件由底部向冒口中心部位逐漸凝固，冒口補縮效果良好，凝固后鑄件內部沒有縮松縮孔缺陷，只有在冒口內有少量的縮松縮孔存在。采用改進后的工藝進行實際生產，生產出的鑄件質量良好，能達到使用要求，說明采用數值模擬技術對消失模鑄造工藝進行優(yōu)化具有可行性。