基于ProCAST的高性能鋁合金GIS罐體低壓鑄造工藝研究.pdf

1、作為當(dāng)前階段應(yīng)用最為廣泛、性能水平最優(yōu)的一種輸變電產(chǎn)品GIS的工藝水平為輸變電工作的平穩(wěn)進(jìn)行提供了巨大的支持。我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)條件下,一般情況下以砂型鑄造作為成型罐體的鑄造模式,雖然具有經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性的特征,但是產(chǎn)品在實(shí)際的應(yīng)用過程中易出現(xiàn)滲漏,整體質(zhì)量水平偏低。而現(xiàn)有某廠引進(jìn)GIS罐體技術(shù),本文以其中的00014號(hào)罐體為研究對(duì)象,對(duì)其低壓鑄造過程進(jìn)行數(shù)值模擬,將模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行比較,并在依據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果對(duì)該罐體的低壓鑄造成型工藝提

2、出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
　　為了使鋁合金液能夠平穩(wěn)、均勻地充滿型腔,設(shè)定4個(gè)內(nèi)澆口,升液管為圓柱體狀,直徑為50mm。根據(jù)低壓鑄造充型流動(dòng)的特點(diǎn),應(yīng)用UG三維造型軟件和ProCAST模擬仿真軟件對(duì)該鋁合金罐體的低壓鑄造充型和凝固過程進(jìn)行的數(shù)值模擬。
　　根據(jù)對(duì)不同澆注溫度和不同充型壓力的模擬結(jié)果,分析了在凝固過程中缺陷的產(chǎn)生原因,結(jié)合實(shí)際情況確定了低壓鑄造該鋁合金罐體的新的工藝參數(shù),澆注溫度為T=730℃,充型壓力為P=0.056

3、MPa,模具的預(yù)熱溫度為300℃。但是即使是使用這三個(gè)優(yōu)化后的參數(shù),鑄件仍有不少缺陷存在,在鑄件上面部分產(chǎn)生了部分的縮凹及縮孔縮松缺陷。
　　采用的解決方案是在鑄件下面部分的外側(cè)加大壁厚并加大了內(nèi)澆道的寬度,由于內(nèi)澆道的截面積比原來澆道的截面積大出較多,且此處的模數(shù)比鑄件熱節(jié)處的要大,故最后凝固的部位應(yīng)在內(nèi)澆道上,使鑄件的質(zhì)量得以保證。同時(shí)作為一并種開放式的澆注系統(tǒng),其充型會(huì)更加平穩(wěn)。經(jīng)過數(shù)值模擬驗(yàn)證了該預(yù)測(cè)結(jié)果。得到優(yōu)化了的工藝