本文關(guān)鍵詞：感應(yīng)加熱冒口升溫特性及在典型平板鑄鋼件上的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 冒口 石墨套 電磁感應(yīng) 凝固時間 熱傳輸

【摘要】：冒口是解決鑄鋼件縮孔、縮松、排氣和集渣的關(guān)鍵工藝,是生產(chǎn)鑄件不可或缺的一部分。工程上常采用的幾種冒口均存在著尺寸大、補縮效率低等問題。因此,開發(fā)出能夠解決這些難題的新型冒口是一項很有實際意義的研究工作。本文根據(jù)電磁場對處于其中的導(dǎo)體產(chǎn)生熱效應(yīng)的理論,提出并設(shè)計了能夠提高工藝出品率和鑄件內(nèi)在質(zhì)量的電磁感應(yīng)加熱冒口。采用有限差分法建立了感應(yīng)加熱冒口石墨套的傳熱模型,以直徑100mm、高200mm的冒口為例,計算石墨套加熱10min升溫到1000℃所需要選擇的感應(yīng)電源功率為32kW,并經(jīng)過加熱實驗和模擬計算驗證了計算結(jié)果的正確性。通過大量的數(shù)據(jù)計算,繪制了冒口直徑與電源功率的關(guān)系曲線。采用ProCAST軟件模擬各尺寸普通碳鋼大平板鑄件冒口工藝的凝固時間,制定了感應(yīng)加熱冒口與普通冒口凝固時間相同時的尺寸對應(yīng)規(guī)律曲線。以尺寸為400mm×160mm×40mm、材質(zhì)為35#鋼的平板鑄件為例,根據(jù)模數(shù)計算和感應(yīng)加熱所對應(yīng)的冒口尺寸,設(shè)計了直徑為60mm和100mm的普通冒口,以及60mm的感應(yīng)冒口等3組鑄造工藝對比實驗,通過模擬和實際澆注證明,采用直徑60mm的感應(yīng)加熱冒口即可實現(xiàn)無縮孔缺陷的鑄件,而相同直徑的普通冒口則鑄件存在縮孔缺陷,證明了電磁感應(yīng)加熱冒口具有更高的補縮效率。
【關(guān)鍵詞】：冒口 石墨套 電磁感應(yīng) 凝固時間 熱傳輸
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG260
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 冒口及其應(yīng)用11-16
• 1.2.1 冒口基本知識11-14
• 1.2.2 冒口設(shè)計原則14-15
• 1.2.3 冒口的計算方法15-16
• 1.3 電磁感應(yīng)技術(shù)的發(fā)展及在鑄造上的應(yīng)用16-21
• 1.3.1 感應(yīng)技術(shù)的發(fā)展16-17
• 1.3.2 感應(yīng)加熱原理17-18
• 1.3.3 感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用18-19
• 1.3.4 感應(yīng)加熱技術(shù)在鑄造冒口上的發(fā)展19-21
• 1.4 數(shù)值模擬軟件的引入21-23
• 1.4.1 仿真軟件的發(fā)展21
• 1.4.2 從有限差分到有限元及現(xiàn)有軟件和分類21-22
• 1.4.3 模擬軟件在鑄造中應(yīng)用22
• 1.4.4 ProCAST簡介22-23
• 1.5 課題研究內(nèi)容及意義23-25
• 1.5.1 課題研究內(nèi)容23-24
• 1.5.2 課題研究意義24-25
• 第2章 感應(yīng)加熱冒口升溫規(guī)律25-35
• 2.1 感應(yīng)加熱冒口的開發(fā)25-29
• 2.1.1 感應(yīng)加熱冒口工作原理25-26
• 2.1.2 采用感應(yīng)加熱冒口生產(chǎn)鑄件的流程26
• 2.1.3 石墨套加熱模型的建立及熱分析26-28
• 2.1.4 冒口直徑與感應(yīng)電源功率的對應(yīng)關(guān)系28-29
• 2.2 電磁感應(yīng)加熱冒口石墨套加熱試驗29-31
• 2.2.1 感應(yīng)加熱冒口試驗的設(shè)備規(guī)格選擇29-30
• 2.2.2 加熱測溫試驗30-31
• 2.3 電磁感應(yīng)加熱冒口升溫模擬31-34
• 2.3.1 內(nèi)熱源發(fā)熱在ProCAST軟件上的實現(xiàn)31-32
• 2.3.2 感應(yīng)加熱冒口模擬的模型和前處理32-33
• 2.3.3 感應(yīng)加熱冒口的升溫模擬結(jié)果33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 感應(yīng)加熱冒口在鑄鋼件上的應(yīng)用模擬35-46
• 3.1 鑄鋼件模型建立35-38
• 3.1.1 鑄鋼件冒口的凝固時間35-36
• 3.1.2 鑄鋼件冒口的有效補縮距離36-37
• 3.1.3 鑄鋼件冒口的補縮效率37
• 3.1.4 鑄鋼件冒口模型37-38
• 3.2 感應(yīng)加熱冒口與普通冒口凝固模擬38-43
• 3.2.1 網(wǎng)格剖分38-39
• 3.2.2 模擬前處理39-41
• 3.2.3 凝固時間模擬結(jié)果41-42
• 3.2.4 冒口區(qū)長度模擬結(jié)果42
• 3.2.5 補縮效率模擬結(jié)果42-43
• 3.3 感應(yīng)加熱冒口與普通冒口的對應(yīng)關(guān)系43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 感應(yīng)加熱冒口及普通冒口澆注試驗驗證46-60
• 4.1 鑄件工藝參數(shù)的確定46-48
• 4.1.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計46-48
• 4.1.2 冒口尺寸的確定48
• 4.2 鑄件縮松仿真模擬48-54
• 4.2.1 鑄件縮孔模擬過程49-50
• 4.2.2 澆注試驗的石墨套發(fā)熱模擬結(jié)果50
• 4.2.3 澆注試驗的充型模擬結(jié)果50-51
• 4.2.4 澆注試驗的溫度場模擬結(jié)果51-52
• 4.2.5 澆注試驗的縮孔模擬結(jié)果52-54
• 4.3 造型及澆注54-59
• 4.3.1 造型及熔煉設(shè)備54-55
• 4.3.2 試驗過程55-58
• 4.3.3 試驗結(jié)果對比58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牛金霞;冒口及冒口設(shè)計[J];青海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年06期

2 撫順重型機器廠鑄鋼車間技術(shù)研究小組;試用保溫冒口初步成功報告[J];鑄工;1953年12期

3 曹德廣;倪巨挀;;鑄鋼件采用保溫冒口的經(jīng)驗[J];機械工人;1957年05期

4 丁合亭;發(fā)熱冒口用鋁粉的制造[J];鑄工;1958年03期

5 趙清和;冒口的幾何詮釋與Δ參數(shù)法[J];鑄造技術(shù);2000年03期

6 季德銘,黃晉;鑄鋼冒口數(shù)學(xué)模型的建立及應(yīng)用[J];鑄造技術(shù);2000年04期

7 張寶學(xué);冷肋冒口的作用及其應(yīng)用[J];機械工人;2000年04期

8 何源,馬敏團;新型發(fā)熱保溫冒口的研制[J];機械工人;2000年12期

9 陳淑惠;;鑄件冒口設(shè)計的原則及方法[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2008年27期

10 郭旭;;保溫發(fā)熱冒口技術(shù)在聯(lián)接器體鑄件上應(yīng)用的經(jīng)濟分析[J];鑄造技術(shù);2009年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 單忠德;魏兵;吳雙峰;;鑄鐵輪類件環(huán)形澆冒口工藝應(yīng)用統(tǒng)計研究[A];2009全國機電企業(yè)工藝年會<廈工杯>工藝征文論文集[C];2009年

2 陳海生;張科峰;朱能山;楊忠耀;;用模擬軟件分析判斷發(fā)熱保溫冒口的使用情況[A];2009重慶市鑄造年會論文集[C];2009年

3 邱克強;鄭楠;劉麗榮;任英磊;陳廣友;孫長波;李榮德;;計算機冒口設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)[A];2012年全國地方機械工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（《機械》2012增刊）[C];2012年

4 單忠德;顧兆現(xiàn);;鑄鐵輪類件雨淋澆冒口軸向引入工藝統(tǒng)計研究[A];2010全國機電企業(yè)工藝年會《上海電氣杯》征文論文集[C];2010年

5 邱義倫;肖永華;杜強;;冷鐵效應(yīng)與冒口工藝設(shè)計[A];中國工程物理研究院科技年報（2001）[C];2001年

6 劉文輝;;保溫冒口與發(fā)熱冒口在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用[A];2008中國鑄造活動周論文集[C];2008年

7 毛洪宇;楊均斗;;一種新型冒口的制作及應(yīng)用[A];2014年第二屆西部鑄造論壇論文集[C];2014年

8 連煒;劉祖仁;;不銹鋼鑄件冒口偏離熱節(jié)的工藝設(shè)計[A];陜西省機械工程學(xué)會第九次代表大會會議論文集[C];2009年

9 諸葛勝;;鑄鐵件冒口設(shè)計方法探討[A];第十二屆全國鑄造年會暨2011中國鑄造活動周論文集[C];2011年

10 李金鋒;;發(fā)熱保溫冒口在高錳鋼耐磨鑄件上的應(yīng)用[A];2010年中國鑄造活動周論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 盧洪波;走進水泥金屬耐磨材料[N];中國建材報;2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張國宏;基于數(shù)值模擬仿真優(yōu)化技術(shù)的冒口設(shè)計新方法研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔雪;感應(yīng)加熱冒口升溫特性及在典型平板鑄鋼件上的應(yīng)用[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

2 黃正忠;保溫冒口材料密度與導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強度關(guān)系研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2013年

3 鄭楠;大型鑄鋼件冒口設(shè)計系統(tǒng)[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2013年

4 馬國艷;用于冒口設(shè)計的專家系統(tǒng)開發(fā)[D];中北大學(xué);2008年

5 劉薇芳;基于遺傳算法的鑄鋼件冒口自動優(yōu)化設(shè)計與研究[D];華中科技大學(xué);2009年

6 王常玖;鑄鐵用發(fā)熱保溫冒口的開發(fā)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

7 胡金奎;面向工程的冒口優(yōu)化設(shè)計CAD系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];大連理工大學(xué);2000年

8 遲洋波;新型保溫冒口的研究[D];大連交通大學(xué);2014年

9 張慧敏;遠洋貨輪掛舵臂鑄造工藝優(yōu)化及冒口覆蓋劑研究[D];河南科技大學(xué);2007年

10 袁貝;基于UG的DISA鑄造冒口工藝系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2013年

，

本文編號：614004