铁型覆砂铸造行星架的凝固模拟及工艺优化-机电工程

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1、第30A-PDFSplitDEMO:Purchasefromwww.A-PDF.comtoremovethewatermark卷第6期机电工程Vol.30No.62013年6月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringJun.2013DOI：10.3969/j.issn.1001-4551.2013.06.018铁型覆砂铸造行星架的凝固模拟及工艺优化马益诚，黄列群，潘东杰，沈永华，应浩（浙江省机电设计研究院有限公司，浙江杭州310002）摘要：针对普通砂型铸造生产

2、行星架铸件时，铸造缺陷多、产品合格率低的问题，采用铁型覆砂铸造方法生产行星架铸件。对铸件的热节、缩孔和缩松进行了凝固模拟分析，对铸造工艺进行了优化；应用凝固模拟技术来指导铸造工艺设计，缩短了工艺设计周期，降低了模具返修率。生产应用结果表明，应用铁型覆砂铸造工艺生产的行星架铸件表面光洁、尺寸准确、内部组织致密，没有缩孔、缩松缺陷；可以实现无冒口铸造，降低了生产成本，具有显著的经济效益和竞争优势。关键词：铁型覆砂铸造；凝固模拟；行星架；工艺优化中图分类号：TH132；TG242；TH161文献标志码：A文章

3、编号：1001-4551（2013）06-0714-03SolidificationsimulationandprocessoptimizationofcarrierwithironmouldcoatedsandcastingMAYi-cheng，HUANGLie-qun，PANdong-jie，SHENYong-hua，YINGHao（ZhejiangInstituteofElectricalandMechanicalDesignCo.，Ltd.，Hangzhou310002，China）Abstra

4、ct：Aimingattheproblemsofmuchcastingdefects，lowrateofqualifiedproducts，existedincastingtheplantcarrierbyordinarysand，iron-coatedsandcastingmethodwasusedfortheproductionofcarriercastings.Thesolidificationsimulationanalysiswithhotsection，shrinkagecarity，shr

5、inkageporositywascarried，optimizationofthecastingprocesswasrealized.Thesolidificationsimulationtechnologywasappliedtoguidethecastingprocessdesign，andthedesigncycleprocesswasshortened，themoldrepairratewasreduced.Productionpracticeresultsshowthat，bytheiron

6、-typecoatedsandcastingmethod，thecastingsurfaceofplanetcarrierissmooth，itssizeisaccurate，internalorganizationisdense，itdoesn'thaveshrinkagecarty，shrinkageporositydefects.Itcanrealizethenon-risercasting，reduceproductioncosts，andithassignificanteconomicbene

7、fitsandcompetitiveadvantage.Keywords：ironmouldcoatedsandcasting；solidificationsimulation；carrier；processoptimization技术推广项目，它的优势是：既能获得优异的铸件质0引言量，又能实现节材、节能，降低生产成本。目前，国内行星架是齿轮箱行星齿轮的主要支撑构件，其工已有100余家工厂建有铁型覆砂铸造生产线，用于生作环境恶劣，长期承受较大应力，损坏速度很快，对传产质量要求高，生产批量大的铸件，例如曲

8、轴、凸轮［1-2］［3］动系统的稳定性和可靠性影响非常大。所以对它轴、制动鼓等，年产铸件约10万吨。但到目前为止，的强度和力学性能要求很高，并且为了大批量生产，未见有用铁型覆砂铸造工艺生产行星架的报道。铸件表面不允许有粘砂，内部不允许有气孔、缩孔、缩由于计算机凝固模拟具有实现铸造工艺的智能［4-5］松等缺陷，以达到一定的使用寿命。以往采用普通砂化设计及可视化铸造过程的特点，在行星架铸件工型铸造生产时，夹砂、胀砂、气孔、缩孔、缩松等多种铸艺设