錨是確保船舶安全的一種不可缺少的設(shè)備。船用霍爾錨錨爪規(guī)格眾多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,現(xiàn)有鑄造工藝下的錨爪鑄件存在裹氣、縮孔縮松等缺陷,且鑄造殘余應(yīng)力過大,鑄件不合格率有50%,實(shí)際生產(chǎn)中需要花費(fèi)較大的人力物力進(jìn)行產(chǎn)品的工藝改進(jìn)。因此本文結(jié)合鑄造數(shù)值分析技術(shù)對霍爾錨錨爪的鑄造缺陷進(jìn)行研究,分析其鑄造缺陷產(chǎn)生的原因,對其提出合理化建議,從而改進(jìn)鑄造工藝,并探尋工藝參數(shù)對鑄件質(zhì)量的影響規(guī)律,找出去除鑄件殘余應(yīng)力的有效方法,為霍爾錨錨爪的實(shí)際生產(chǎn)提供指導(dǎo)意見。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）分析研究霍爾錨結(jié)構(gòu)及工況,建立霍爾錨錨爪的三維模型,運(yùn)用MAGMA軟件對霍爾錨錨爪現(xiàn)有的鑄造工藝進(jìn)行數(shù)值分析。通過分析霍爾錨錨爪的澆注充型和凝固冷卻階段的流場和溫度場等,預(yù)測出霍爾錨錨爪在此鑄造工藝下出現(xiàn)鑄造缺陷的可能性較大,且金屬液在型腔內(nèi)流動不通暢,出現(xiàn)飛濺、漩渦、裹氣等現(xiàn)象,凝固后出現(xiàn)較大區(qū)域的縮孔和縮松,同時殘余應(yīng)力較大等。（2）根據(jù)鑄造工藝?yán)碚摶A(chǔ),結(jié)合霍爾錨錨爪現(xiàn)有鑄造工藝,重新設(shè)計(jì)鑄造工藝和澆注系統(tǒng),通過對改進(jìn)后的澆注系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值分析,得到充型和凝固期間的流場和溫度場等,與現(xiàn)有工藝進(jìn)行對比,鑄件縮孔縮松、熱節(jié)... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 鑄造數(shù)值分析技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及殘余應(yīng)力研究狀況
        1.2.1 國內(nèi)外鑄造數(shù)值技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)外殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
        1.2.3 數(shù)值模擬軟件簡述
    1.3 課題研究主要內(nèi)容及章節(jié)安排
        1.3.1 課題研究主要內(nèi)容
        1.3.2 課題章節(jié)安排
    1.4 本章小結(jié)
第2章 鑄造工藝及鑄造理論基礎(chǔ)
    2.1 鑄造工藝簡述
    2.2 鑄造過程理論基礎(chǔ)
        2.2.1 充型過程數(shù)值理論
        2.2.2 凝固過程數(shù)值理論
        2.2.3 鑄造主要缺陷的預(yù)測
    2.3 鑄造殘余應(yīng)力理論基礎(chǔ)
        2.3.1 鑄造殘余應(yīng)力及其分類
        2.3.2 鑄造殘余應(yīng)力計(jì)算理論基礎(chǔ)
        2.3.3 鑄造殘余應(yīng)力的影響及消除方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 霍爾錨錨爪現(xiàn)有鑄造工藝研究
    3.1 結(jié)構(gòu)和工況分析
    3.2 現(xiàn)有鑄造工藝分析
        3.2.1 澆注系統(tǒng)
        3.2.2 加工余量
    3.3 材料與方法
        3.3.1 鑄造數(shù)值分析方法
        3.3.2 設(shè)置參數(shù)
    3.4 結(jié)果分析與討論
        3.4.1 錨爪充型分析
        3.4.2 錨爪凝固分析
        3.4.3 錨爪鑄造缺陷和殘余應(yīng)力分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鑄造工藝改進(jìn)研究與分析
    4.1 鑄造工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)
        4.1.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.1.2 冒口設(shè)計(jì)
        4.1.3 冷鐵設(shè)計(jì)
    4.2 霍爾錨錨爪的鑄造工藝改進(jìn)研究
        4.2.1 鑄造工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)
        4.2.2 材料與方法
    4.3 改進(jìn)后的結(jié)果分析與討論
        4.3.1 錨爪的充型過程
        4.3.2 錨爪的凝固過程
        4.3.3 錨爪的鑄造缺陷和殘余應(yīng)力
    4.4 本章小節(jié)
第5章 鑄造工藝參數(shù)影響規(guī)律研究
    5.1 正交試驗(yàn)法研究與分析
        5.1.1 正交試驗(yàn)法
        5.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.1.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析與討論
    5.2 表面響應(yīng)法研究與分析
        5.2.1 表面響應(yīng)法
        5.2.2 表面響應(yīng)法設(shè)計(jì)
        5.2.3 表面響應(yīng)結(jié)果分析與討論
    5.3 最佳參數(shù)下的結(jié)果分析與討論
        5.3.1 錨爪充型過分析
        5.3.2 錨爪凝固分析
        5.3.3 錨爪鑄造缺陷和殘余應(yīng)力分析
    5.4 霍爾錨錨爪鑄造殘余應(yīng)力的去除研究
        5.4.1 鑄造殘余應(yīng)力及熱處理研究
        5.4.2 熱處理結(jié)果分析與討論
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]鐵路重載貨車車鉤鉤尾牽引部位縮松縮孔缺陷解決方案[J]. 鄭寶堂,于普明.  鑄造技術(shù). 2017(02)
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[7]新型Fe-W合金應(yīng)力框鑄造應(yīng)力模擬及變形分析[J]. 鄒樹梁,周雄鋒,唐德文,謝宇鵬,徐守龍.  鑄造技術(shù). 2016(07)
[8]鑄造充型過程數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀評述[J]. 劉東戎,楊智鵬,王麗萍,郭二軍.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
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[10]船用螺旋槳葉片鑄造工藝模擬與優(yōu)化[J]. 馬超,陳楠,朱永梅,李欽奉.  鑄造技術(shù). 2016(05)

碩士論文
[1]基于數(shù)值模擬的發(fā)動機(jī)缸蓋快速砂型鑄造工藝研究[D]. 白朝中.西南科技大學(xué) 2015
[2]PROCAST在澳車轉(zhuǎn)向架上的應(yīng)用[D]. 于百庫.哈爾濱理工大學(xué) 2005



本文編號：3019280