本文關(guān)鍵詞：基于冰模的熔模鑄造研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《沈陽理工大學(xué)》 2011年

純銅電極熔模鑄造數(shù)值模擬及工藝研究

張廣華  

【摘要】：工業(yè)純銅(紫銅,電解銅),強(qiáng)度低,化學(xué)穩(wěn)定性高,導(dǎo)熱性及導(dǎo)電性能較好,是良好的導(dǎo)電材料[1]。機(jī)械加工生產(chǎn)純銅件對加工件性能基本無影響,并且加工工藝相對簡單,但機(jī)械加工成本高,周期長。本課題就如何利用生產(chǎn)成本低、周期短而工藝復(fù)雜的熔模鑄造方法,生產(chǎn)出與機(jī)械加工同樣性能的純銅件進(jìn)行研究,這也正是本文的創(chuàng)新之處。 本課題研究的鑄件為導(dǎo)電純銅電極。該鑄件結(jié)構(gòu)簡單但壁厚差別明顯,對導(dǎo)電性要求較高,鑄造過程中極易產(chǎn)生氣孔、氧化等現(xiàn)象影響鑄件的導(dǎo)電性,鑄造生產(chǎn)難度較大。解決此問題所做的研究主要包括:(1)通過熔模鑄造的方法,實驗對比幾種常用脫氧劑的脫氧效果,確定最佳脫氧劑;(2)確定壓型分型面、壓型材料與工藝參數(shù),設(shè)計壓型及五種澆注系統(tǒng),最終成功生產(chǎn)壓型與蠟?zāi)?(3)利用PRO-CAST對五種澆注系統(tǒng)進(jìn)行模擬,對比分析五種澆注系統(tǒng)的凝固過程與缺陷結(jié)果,確定最佳工藝方案和最優(yōu)工藝參數(shù);(4)利用蠟?zāi)＝M模完成五種模組,最終完成型殼的生產(chǎn)。然后,采用熔模鑄造的方法,選擇幾種工藝方案進(jìn)行澆注,驗證數(shù)值模擬的正確性。并就鑄件進(jìn)行性能測試,與機(jī)加工件的性能進(jìn)行對比。 采用優(yōu)化后的鑄造工藝參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)實驗后,生產(chǎn)得到的純銅電極的導(dǎo)電性、含氧量、拉伸強(qiáng)度等性能均滿足性能要求,具有與機(jī)械加工件同樣的優(yōu)良性能。最終,縮短了純銅電極的生產(chǎn)周期,降低了生產(chǎn)成本,表明了課題的正確性和科學(xué)性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TG249.5
【目錄】：

摘要6-7

Abstract7-12

第1章 緒論12-19

1.1 課題背景及分析12-13

1.2 熔模精密鑄造的概述13-15

1.2.1 熔模精密鑄造的原理及工藝過程13-14

1.2.2 熔模鑄造的特點14-15

1.3 國內(nèi)外熔模鑄造研究現(xiàn)狀15-16

1.4 熔模鑄造的發(fā)展趨勢16-17

1.5 課題的主要研究內(nèi)容17-19

第2章 純銅脫氧劑的選擇19-30

2.1 脫氧劑的脫氧機(jī)理19-22

2.1.1 碳化硅的性能及脫氧分析19-21

2.1.2 硅鈣合金的性能及脫氧分析21

2.1.3 硼化鈣的性能及脫氧分析21-22

2.2 脫氧實驗22-25

2.2.1 實驗條件22-23

2.2.2 澆注實驗23-25

2.3 最優(yōu)脫氧劑的確定25-28

2.3.1 試樣性能的測定25-28

2.3.2 脫氧劑的確定28

2.4 本章小結(jié)28-30

第3章 純銅電極熔模鑄造工藝設(shè)計30-54

3.1 分型面的選擇30-32

3.1.1 鑄件結(jié)構(gòu)分析30-31

3.1.2 分型面的確定31

3.1.3 壓型材料的選擇31-32

3.2 工藝參數(shù)選擇32-33

3.2.1 拔模斜度的選擇32

3.2.2 鑄造收縮率的確定32-33

3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計33-38

3.3.1 直澆道﹑內(nèi)澆道的計算33-36

3.3.2 冒口的設(shè)計計算36-38

3.3.3 出氣孔的設(shè)計38

3.4 工藝方案的確定38-42

3.5 壓型設(shè)計42-51

3.6 壓型及蠟?zāi)５闹圃?/span>51-53

3.6.1 壓型的制造51-52

3.6.2 蠟?zāi)５纳a(chǎn)52-53

3.7 本章小結(jié)53-54

第4章 純銅鑄件熔模鑄造過程數(shù)值模擬54-78

4.1 ProCAST 軟件介紹54-56

4.1.1 ProCAST 特點54

4.1.2 ProCAST 軟件基本模塊54-55

4.1.3 ProCAST 軟件結(jié)構(gòu)及模擬流程55-56

4.2 ProCAST 數(shù)學(xué)模型56-57

4.2.1 充型過程數(shù)學(xué)模型56

4.2.2 凝固過程數(shù)學(xué)模型56

4.2.3 縮孔、縮松缺陷的預(yù)測56-57

4.3 ProCAST 模擬前處理57

4.3.1 純銅電極三維實體模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化57

4.3.2 純銅電極的網(wǎng)格劃分57

4.3.3 初始條件和邊界條件設(shè)定57

4.4 鑄造過程數(shù)值模擬57-77

4.4.1 方案一57-62

4.4.2 方案二62-65

4.4.3 方案三65-70

4.4.4 方案四70-74

4.4.5 方案五74-77

4.5 本章小結(jié)77-78

第5章 純銅電極熔模鑄造實驗驗證78-84

5.1 熔模鑄造生產(chǎn)實驗78-82

5.1.1 制造蠟?zāi)?/span>78-79

5.1.2 型殼的制造79-81

5.1.3 電極的生產(chǎn)81-82

5.2 鑄件質(zhì)量分析82-83

5.3 本章小結(jié)83-84

結(jié)論84-86

參考文獻(xiàn)86-90

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果90-91

致謝91-92

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10 邢曉平;毛細(xì)管電泳—電化學(xué)檢測技術(shù)在食品安全監(jiān)測和生物樣品分析中的應(yīng)用研究[D];華東師范大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張廣華;純銅電極熔模鑄造數(shù)值模擬及工藝研究[D];沈陽理工大學(xué);2011年

2 劉昕;基于知識的熔模鑄造工藝設(shè)計系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2011年

3 劉丹;熔模鑄造切割機(jī)的自動控制系統(tǒng)[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

4 衣春雷;熔模鑄造薄壁鑄件工藝優(yōu)化的實驗及數(shù)值模擬研究[D];青島理工大學(xué);2012年

5 王黎遲;從熔模鑄造舊型殼中分離鋯英砂（粉）的研究[D];華中科技大學(xué);2013年

6 劉寶磊;鎳基高溫合金復(fù)合型點陣夾芯板設(shè)計和熔模鑄造[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

7 韓笑;熔模鑄件的質(zhì)量控制及其質(zhì)量管理系統(tǒng)的開發(fā)[D];清華大學(xué);2004年

8 吳東輝;砂型鑄造與熔模鑄造BT20鈦合金組織與力學(xué)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

9 王致彬;添加元素對熔模鑄造TiAl基合金組織性能及界面反應(yīng)的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

10 曹守臻;面層材料對熔模鑄造TiAl合金界面反應(yīng)和抗氧化性能的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于冰模的熔模鑄造研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：219440