本文關(guān)鍵詞：采煤機滑靴鑄造工藝的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國礦業(yè)大學(xué)》 2015年

采煤機滑靴鑄造工藝的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究

耿友伯  

【摘要】：采煤機作為一種現(xiàn)代化的采煤機械,因其具有生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低的特點在我國得到了快速發(fā)展和普及�；ナ遣擅簷C底座上一個重要承載部件,隨著采煤機質(zhì)量的不斷增加,對滑靴各項性能的要求也越來越高,其鑄件質(zhì)量的好壞,直接影響采煤機的工作效率。因此,利用鑄造工藝仿真軟件,在實際生產(chǎn)之前,通過對鑄件充型、凝固過程的分析,來預(yù)測鑄件可能產(chǎn)生的缺陷以及缺陷產(chǎn)生的位置,并在澆注前就采取有效措施,合理設(shè)計澆注系統(tǒng),減少或避免缺陷的產(chǎn)生,就顯得尤為重要。本文以采煤機導(dǎo)向滑靴為研究對象,利用鑄造工藝仿真軟件Pro CAST對其充型凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。首先,通過對導(dǎo)向滑靴進(jìn)行結(jié)構(gòu)及應(yīng)力分析,結(jié)合實際的生產(chǎn)經(jīng)驗,對澆注系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計,并對冒口的位置、形狀、尺寸的選擇進(jìn)行了確定,制定出了原始鑄造工藝方案。利用Pro/E軟件對滑靴的鑄造工藝建立了實體模型。其次,利用鑄造工藝仿真軟件Pro CAST對鑄造工藝方案進(jìn)行了模型導(dǎo)入、網(wǎng)格劃分、工藝參數(shù)設(shè)定及數(shù)值模擬運算。通過對工藝充型過程和凝固過程詳細(xì)分析,預(yù)測出了可能存在的縮松、縮孔等內(nèi)部缺陷存在的位置及大小。再次,通過設(shè)置冷鐵的方法消除鑄件中的縮孔縮松缺陷,并對冷鐵模型進(jìn)行了計算。模擬發(fā)現(xiàn),改進(jìn)后的工藝中,在耳板端部及冒口間區(qū)域等易出現(xiàn)縮孔縮松缺陷的部位放置了冷鐵,提高了該處的凝固速度,避免凝固時出現(xiàn)孤立液相區(qū),進(jìn)而消除該部位的縮孔缺陷。最后,按設(shè)計好的導(dǎo)向滑靴的兩種鑄造工藝進(jìn)行了實際澆注,并對樣品進(jìn)行了超聲波探傷檢測、解剖檢測,發(fā)現(xiàn)實際生產(chǎn)狀況與模擬結(jié)果基本相符。另外,對鑄件試樣進(jìn)行顯微組織分析及力學(xué)性能測試,結(jié)果表明力學(xué)性能基本達(dá)到要求。通過對導(dǎo)向滑靴鑄造工藝過程的數(shù)值模擬,實現(xiàn)了數(shù)值模擬技術(shù)在生產(chǎn)中的實際應(yīng)用,避免了工藝設(shè)計的盲目性,縮短了新工藝的設(shè)計周期和設(shè)計成本,對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益、增強企業(yè)的競爭力,具有重要的現(xiàn)實意義。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD421.6
【目錄】：

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本文編號：97516