本文關(guān)鍵詞：大型球墨鑄鐵件鑄造過程數(shù)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(xué)》 2013年

大型球墨鑄鐵件鑄造過程數(shù)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(diǎn)，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(diǎn)。大型球墨鑄鐵件往往由于其體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鑄型膨脹較難控制等原因，導(dǎo)致其縮松縮孔更難控制，因此對(duì)工藝設(shè)計(jì)提出了更高的要求。 本文以工業(yè)生產(chǎn)中孔洞缺陷很嚴(yán)重的某大型機(jī)床滑枕球鐵件為研究對(duì)象，運(yùn)用ProCAST鑄造過程模擬軟件對(duì)大型球鐵件的凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬及鑄造工藝優(yōu)化，主要研究內(nèi)容有： (1)通過對(duì)缺陷樣本的形貌和缺陷部位化學(xué)成分的分析，確定導(dǎo)致鑄件鑄件報(bào)廢的缺陷類型為縮松縮孔。 (2)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合數(shù)值模擬的的結(jié)果，分析導(dǎo)致大面積縮松縮孔缺陷的原因：此類外形尺寸長而大，內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜熱節(jié)較多的大型鑄件，要實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固很困難，利用球墨鑄鐵自補(bǔ)縮來解決縮松不可行，必須加強(qiáng)補(bǔ)縮作用，合理設(shè)置冒口和冷鐵，確保補(bǔ)縮通道順暢。 (3)建立鑄件的有限元模型，運(yùn)用ProCAST軟件對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行了鑄造過程模擬仿真，，對(duì)縮松縮孔進(jìn)行了預(yù)測，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合理論分析和模擬仿真的情況對(duì)鑄件工藝進(jìn)行了優(yōu)化。 (4)針對(duì)優(yōu)化后的工藝，確定了一套實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)優(yōu)化后的工藝方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)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(chǎn)難題。 綜上所述，本課題成功運(yùn)用數(shù)值模擬技術(shù)完成了對(duì)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(bǔ)縮通道，解決了工程實(shí)際難題。此類結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的大型球鐵件的工藝設(shè)計(jì)思路的提出，也為結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)的鑄件工藝優(yōu)化的技術(shù)路線提供了參考。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG255
【目錄】：

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