本文關(guān)鍵詞：球墨鑄鐵長叉消失模鑄造工藝研究及模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《湘潭大學(xué)》 2014年

球墨鑄鐵長叉消失模鑄造工藝研究及模擬

熊芳喜  

【摘要】：鑄造模擬技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，在新產(chǎn)品的開發(fā)試制、老產(chǎn)品的工藝優(yōu)化以及實現(xiàn)低成本質(zhì)量控制等方面發(fā)揮著巨大的作用，但消失模鑄造模擬技術(shù)在復(fù)雜三維鑄件上成功應(yīng)用的案例較少。為了研究計算機(jī)模擬技術(shù)在復(fù)雜鑄件消失模鑄造中的應(yīng)用，推動先進(jìn)鑄造CAE技術(shù)在國內(nèi)消失模行業(yè)的發(fā)展，本文使用UG軟件對鑄件、澆注系統(tǒng)及冒口等進(jìn)行了三維建模，為了保證模擬結(jié)果的實用價值，模擬時必須先對軟件進(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)置，因此，本文首先探討了消失模鑄造成型過程模擬以及球墨鑄鐵縮孔縮松模擬的特殊參數(shù)設(shè)置，根據(jù)實例模擬結(jié)果分析了不同參數(shù)設(shè)置對模擬準(zhǔn)確性的影響，并提出了實現(xiàn)ProCAST球墨鑄鐵件消失模充型及凝固模擬的一般過程。 然后，為了準(zhǔn)確解析球鐵長叉消失模鑄造這一復(fù)雜的熱物理情景，使用ProCAST軟件對長叉的底注式和頂注式兩種試制方案進(jìn)行了充型和凝固過程的模擬，通過模擬結(jié)果與試制結(jié)果的對比，建立了能準(zhǔn)確模擬長叉消失模鑄造成型過程的熱物理模型。 最后，為了獲得合理的澆注方案，根據(jù)長叉結(jié)構(gòu)特點和兩種試制方案的優(yōu)缺點，制定了階梯式改進(jìn)方案，并采用得到的熱物理模型對改進(jìn)方案進(jìn)行了成型過程模擬，模擬結(jié)果表明該改進(jìn)方案能夠解決試制產(chǎn)品存在的顯著縮孔縮松問題，但存在少量縮松；通過澆注驗證，表明改進(jìn)方案模擬的結(jié)果符合實際，階梯式方案能夠消除縮孔缺陷，，但鑄件下部仍有少量集中縮松出現(xiàn)；為了使鑄件缺陷最小化，本文根據(jù)關(guān)于不同砂型對球鐵件縮孔縮松缺陷的影響的探討結(jié)論，提出了采用在階梯式方案的上下壁窩和圓筒階梯孔內(nèi)預(yù)埋鉻鐵冷砂的補充優(yōu)化措施的新工藝，最終澆注試驗結(jié)果表明該新工藝能最大限度減輕鑄件內(nèi)部縮孔縮松問題。 本文在應(yīng)用計算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行消失模鑄造工藝優(yōu)化與質(zhì)量控制方面進(jìn)行了有益研究，研究表明在合理的參數(shù)設(shè)置和準(zhǔn)確的熱物理模型的保障下，應(yīng)用計算機(jī)模擬技術(shù)能夠準(zhǔn)確地把握消失模鑄造成型過程、準(zhǔn)確地判斷鑄件缺陷，指導(dǎo)鑄造工作者進(jìn)行工藝方案設(shè)計與優(yōu)化；表明在實際生產(chǎn)中應(yīng)用“電腦試鑄”能盡可能地避免“人工試錯”的次數(shù)，降低人力、財力損耗，節(jié)約高額生產(chǎn)成本。本文的所得研究結(jié)論能夠切實地指導(dǎo)消失模鑄造模擬實踐以及消失模球墨鑄鐵鑄件的實際生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG255
【目錄】：

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