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  本文關(guān)鍵詞：大型銑床床身鑄造過程模擬仿真及工藝優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東理工大學》 2014年

大型銑床床身鑄造過程模擬仿真及工藝優(yōu)化

趙明  

【摘要】：隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)滲透到諸多領(lǐng)域。數(shù)值模擬仿真技術(shù)由于其低成本、高效率，已經(jīng)越來越多地為鑄造企業(yè)所采納和接受，用于鑄件充型和凝固過程的預(yù)測和仿真。 本文結(jié)合實際生產(chǎn)情況，對大型銑床床身鑄件的鑄造工藝進行設(shè)計，采用AnycastingTM鑄造模擬軟件，對成型過程進行模擬仿真。首先，建立了鑄件的三維模型，結(jié)合鑄件特點和工藝理論，設(shè)計了底注式多內(nèi)澆道澆注系統(tǒng)和均布頂冒口的鑄造工藝，確保鑄件完整地成型，順序地凝固；其次，模擬了鑄件充型、凝固過程的流場、溫度場分布，得到了充型時間曲線和凝固時間曲線，及鑄件凝固速率分布圖。結(jié)合工藝特點改進了鑄件的澆注系統(tǒng)、冒口、和冷鐵工藝，并對充型溫度和充型速度進行了優(yōu)化。最后，針對大型鑄件易出現(xiàn)的縮孔問題，采用判據(jù)進行預(yù)測，結(jié)合凝固順序進行工藝改進，預(yù)測后消除了縮孔缺陷。并依據(jù)模擬結(jié)果，采用鑄型插入鋼條的方法優(yōu)化了打箱時間。 研究表明，在本文設(shè)計的鑄造工藝下，充型溫度為1300℃，充型速度為1.0m/s時，澆注系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速、平穩(wěn)、完整的充型，充型時間為99.7s。該條件下最末充型區(qū)域溫度過低，產(chǎn)生了氣孔缺陷；隨著充型溫度和充型速度的提高，最末充型區(qū)域溫度呈現(xiàn)先緩慢增長后快速增長的趨勢。充型溫度定為1320℃，充型速度定為1.2m/s時，澆注時能夠以較低的充型溫度、適中的充型速度，充滿鑄型；當鑄型內(nèi)鋼條間隔為150mm，鋼條距離鑄件表面60mm時，，加強了鑄型內(nèi)部熱量的排出，實現(xiàn)了鑄件表面6天冷卻至300℃的預(yù)定目標。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG54;TG24
【目錄】：

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