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發(fā)周期，降低開發(fā)費(fèi)用，在鑄造工藝設(shè)計(jì)過程中，通過數(shù)值模擬軟件分析鑄鋼橋殼的充型和凝固過程，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程模擬，再現(xiàn)鑄件缺陷的產(chǎn)生過程，通過分析鑄鋼橋殼鑄造過程中產(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、過在鑄鋼橋殼的兩端加普通冒口和保溫冒口來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)