本文關鍵詞：YLC12合金鋼閥體成形工藝優(yōu)化模擬研究

  更多相關文章： YLC12合金鋼閥體件 數值模擬 縮孔縮松 落砂溫度 殘余應力

【摘要】：YLC12合金鋼閥體是石油輸送過程中重要的連接件,常處于高壓狀態(tài),其服役環(huán)境惡劣。本文通過凝固數值模擬技術,預測可能產生的鑄造凝固缺陷并優(yōu)化工藝,為企業(yè)生產提供參考。針對YLC12合金鋼閥體以企業(yè)生產的實際工藝方案,分別選取三組澆注溫度為1560℃、1600℃C、1620℃,三組澆注時間為40S、45S、50S進行了模擬凝固研究。結果顯示：澆注溫度為1600℃和澆注時間為45S時為最佳工藝參數,其縮松體積為89.9cc,最大縮孔率為0.992。進一步對鑄件工藝方案進行優(yōu)化,使用保溫冒口代替原普通冒口,去除底部冒口,增加使用冷鐵進行模擬研究,結果表明：鑄件上的縮孔縮松總體積減少為71.61cc。另外,從改變冒口高度和冒口直徑的角度繼續(xù)進行工藝優(yōu)化,模擬結果表明當冒口高度為260mm,冒口直徑縮小10%時,鑄件的補縮效果最佳,其鑄造工藝出品率提高了6%。此外,根據模擬分析結果結合鑄件結構特點對其鑄造工藝進行了重新設計。依據澆注系統(tǒng)的設計準則,重新設計了直澆道、橫澆道和內澆道。在保證其他工藝參數相等的前提下進行模擬,模擬結果顯示工藝一的最大縮孔率為0.975,工藝二的最大縮孔率為0.971。對工藝二進行優(yōu)化,優(yōu)化后最大縮孔率為0.926,縮孔總體積為69.85cc。反饋企業(yè)試生產,其鑄件質量改進效果明顯。最后,本文還對鑄件在不同溫度下落砂的殘余應力進行了研究,分析了鑄件分別冷卻到700℃、600℃、500℃溫度時落砂后的應力變化。模擬結果顯示殘余應力隨著落砂溫度的提高而增大。確定了開箱落砂溫度為500℃,此時在大冒口根部的應力最小為307Mpa。在鑄件外側選取四個點分析其位移隨時間的變化規(guī)律,結果顯示鑄件各個部位的X、Y、Z方向的收縮狀態(tài)并不相同。統(tǒng)計各點應變量可為企業(yè)工藝設計提供參考數據。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG24

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