機車搖枕鑄件工藝的數(shù)值模擬.pdf

1、搖枕作為火車中的重要零部件，重載和高速對搖枕的質(zhì)量提出了較高的要求。從報道和生產(chǎn)情況看來，搖枕所存在的問題是存在縮孔、裂紋等鑄造缺陷。缺陷位置分散且不好掌握，針對以上問題，決定對搖枕的工藝設(shè)計過程采用數(shù)值模擬技術(shù)。本文己搖枕為研究對象，采用PROCAST軟件進(jìn)行工藝的模擬分析，并確定鑄造工藝。本文在簡要闡述鑄造數(shù)值模擬技術(shù)基本原理基礎(chǔ)上，介紹了PROCAST軟件所采用的有限元方法建立的溫度場、流場以及應(yīng)力場的數(shù)學(xué)、物理模型和進(jìn)行有限元離

2、散求解，以及鑄造缺陷的判定。
　　 對PROCAST的使用者來說，復(fù)雜零件的網(wǎng)格劃分是比較困難的事情，本文研究了CAD軟件和前處理軟件與PROCAST之間的接口問題。對比發(fā)現(xiàn)，用pro/e生成的面網(wǎng)格與PROCAST有較好的兼容性，對于復(fù)雜零件能較好的解決鑄型與鑄件、冷鐵與鑄件的網(wǎng)格一致性的問題。
　　 熱物性參數(shù)對模擬的準(zhǔn)確性起到相當(dāng)重要的作用，本文通過PROCAST軟件自帶的計算系統(tǒng)，通過必要的修正計算出B級鋼的熱物

3、性參數(shù)，并通過查找數(shù)據(jù)得到B級鋼的高溫性能，同時與實驗得出的C級鋼數(shù)據(jù)比較，驗證數(shù)據(jù)的可靠性。
　　 本文利用PROCAST的基本模塊，對搖枕流動場和溫度場進(jìn)行了模擬，討論了速度、溫度對搖枕缺陷的影響，闡明冷鐵及冒口的布置對缺陷的影響最大，通過多次模擬確定比較合理的冷鐵及冒口的分布。用Anycasting軟件對結(jié)果進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)兩種軟件得到的結(jié)果有較好的一致性。
　　 裂紋作為搖枕缺陷之一，對搖枕的質(zhì)量有重要影響，本文