數(shù)值模擬在鑄鋼橋殼鑄造工藝優(yōu)化中的應(yīng)用及縮孔縮松預(yù)測(cè)方法.pdf

1、眾所周知橋殼是車輛中非常關(guān)鍵的一個(gè)零部件，礦用工程車用的鑄鋼橋殼更是如此，鑄鋼橋殼尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在鑄造過(guò)程中工藝控制困難，容易產(chǎn)生各種鑄造缺陷。隨著計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)的迅猛發(fā)展，鑄造過(guò)程模擬技術(shù)已發(fā)展成為指導(dǎo)鑄造企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的一種重要工具。為縮短鑄鋼橋殼的開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)費(fèi)用，在鑄造工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)數(shù)值模擬軟件分析鑄鋼橋殼的充型和凝固過(guò)程，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有著重要的指導(dǎo)作用。
　　本文結(jié)合CATIA和ProCAST建立了實(shí)體模

2、型，進(jìn)行了鑄件的充型和凝固過(guò)程模擬，再現(xiàn)鑄件缺陷的產(chǎn)生過(guò)程，通過(guò)分析鑄鋼橋殼鑄造過(guò)程中產(chǎn)生縮孔、縮松等典型缺陷的主要原因，完善了澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，優(yōu)化了鑄造工藝，從而降低了廢品率。
　　本文首先根據(jù)鑄鋼橋殼的構(gòu)造、合金種類設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，布置外澆口、澆道，確定最初的鑄造工藝。使用CATIA軟件建立鑄造工藝的三維模型，再利用ProCAST對(duì)鑄造過(guò)程進(jìn)行模擬，從模擬結(jié)果可以看出縮孔縮松缺陷主要出現(xiàn)在鑄件的兩端和中間部位。
　　本文通

3、過(guò)在鑄鋼橋殼的兩端加普通冒口和保溫冒口來(lái)解決鑄件法蘭盤和板簧座位置的縮孔縮松缺陷，對(duì)比了模擬結(jié)果與初始方案，發(fā)現(xiàn)冒口有效的將縮孔縮松引到鑄件的外部，鑄件內(nèi)部出現(xiàn)缺陷的可能性減少，實(shí)現(xiàn)了澆注系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)目的。
　　將鑄件中間部位的酚醛樹(shù)脂自硬砂芯換成退讓性較好的水玻璃砂芯，鑄鋼橋殼中間部位的縮孔縮松明顯減少。結(jié)果表明選用高導(dǎo)熱能力和低彈性模量的芯砂是減少鑄鋼件缺陷、提高鑄鋼件質(zhì)量的有效措施。
　　最后，本文將最終方案投入到實(shí)