本文關鍵詞：大型球墨鑄鐵件鑄造過程數值模擬及工藝優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《湖南大學》 2013年

大型球墨鑄鐵件鑄造過程數值模擬及工藝優(yōu)化

鄧義昭  

【摘要】：由于球墨鑄鐵鑄件鑄造過程中糊狀凝固的凝固特點，使得鑄件必然存在縮松縮孔。如何從工藝上有效地抑制縮松縮孔缺陷問題一直是人們研究的重點。大型球墨鑄鐵件往往由于其體積大、結構較復雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導致其縮松縮孔更難控制，因此對工藝設計提出了更高的要求。 本文以工業(yè)生產中孔洞缺陷很嚴重的某大型機床滑枕球鐵件為研究對象，運用ProCAST鑄造過程模擬軟件對大型球鐵件的凝固過程進行數值模擬及鑄造工藝優(yōu)化，主要研究內容有： (1)通過對缺陷樣本的形貌和缺陷部位化學成分的分析，確定導致鑄件鑄件報廢的缺陷類型為縮松縮孔。 (2)根據鑄件結構特點并結合數值模擬的的結果，分析導致大面積縮松縮孔缺陷的原因：此類外形尺寸長而大，內部空腔結構復雜熱節(jié)較多的大型鑄件，要實現同時凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補縮來解決縮松不可行，必須加強補縮作用，合理設置冒口和冷鐵，確保補縮通道順暢。 (3)建立鑄件的有限元模型，運用ProCAST軟件對各個方案進行了鑄造過程模擬仿真，，對縮松縮孔進行了預測，并對仿真結果進行對比分析，結合理論分析和模擬仿真的情況對鑄件工藝進行了優(yōu)化。 (4)針對優(yōu)化后的工藝，確定了一套實驗方案，并對優(yōu)化后的工藝方案進行了實驗驗證，實驗結果一致表明，工藝優(yōu)化后鑄件縮松縮孔缺陷情況得到有效改善，成功解決了此類大型球鐵件的鑄造生產難題。 綜上所述，本課題成功運用數值模擬技術完成了對大型球鐵件的鑄造工藝優(yōu)化，確保了鑄件凝固過程中通暢的補縮通道，解決了工程實際難題。此類結構特點的大型球鐵件的工藝設計思路的提出，也為結合數值模擬技術的鑄件工藝優(yōu)化的技術路線提供了參考。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TG255
【目錄】：

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