大型铸钢圆筒件的铸造工艺设计及数值模拟本科毕业论文

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1、第2章大型铸钢圆筒件的传统工艺方案的设计材料成型与控制工程专业本科毕业论文大型铸钢圆筒件的铸造工艺设计与数值模拟III第2章大型铸钢圆筒件的传统工艺方案的设计摘要本文运用传统方法完成了对铸钢圆筒件的铸造工艺方案设计，包括分型面、浇注位置的选择、砂芯、各项铸造工艺参数的确定以及浇注系统、冒口、冷铁的设计。根据铸件体积较大的特点，在铸件两侧设计了用两个内浇道同时对铸件进行浇注的浇注系统；在2个热节处安置冒口，并将冷铁配合使用来实现铸件的定向凝固。建立了铸件的三维模型，用ViewCast软件模拟了铸钢件

2、圆筒的充型和凝固过程。模拟结果显示，在铸件靠近内浇道处会产生缩孔缩松缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析，使用发热材料的方法来改进工艺，经过优化设计，最大程度地消除了铸造缺陷，从而获得了合适的铸造工艺方案。关键词：铸造工艺；数值模拟；设计优化III第2章大型铸钢圆筒件的传统工艺方案的设计AbstractThecastingtechnologicalparametersoftheSteelcastingcylinder,includingthepartingsurface,pouringpositi

3、on,poutingsystem,riserandchillweredefinedbyusingtraditionalmethodsinthepaper.Accordingtothecastingcharacteristicsofbigshape,onbothsidesofthecastingisdesignedwithtworunnerwhichpouringthecastingatthesametime;calculatingthevolumeoftheriserinthehotspot,an

4、dwiththeuseofcoldirontoachievedirectionalsolidificationsequenceofcasting.The3-Dmodelofthecastingwasbuildandthesimulationsoftware,ViewCast,wasemployedtoanalyzethesolidificationprocessandfillingprocessofthecasting.Thesimulationresultindicatesthattheshri

5、nkagedefectsformeddepartmentwithinthesprue.Accordingtothesimulationresulttheoriginaltechnologicalparameters,usingthemethodofextendingcoldironinthesideofthecoldiron,intheothersideofthecoldironsetsthegatingsystem,andwiththeuseoffevermaterialstotheimprov

6、eprocess,afterseveralroundsofoptimizationdesign,thedefectswereeliminatedtothegreatestextent,obtainingtheoptimaltechnologyprogrameventually.Keywords：castingprocess;numericalsimulation;designoptimizationIII第2章大型铸钢圆筒件的传统工艺方案的设计目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1铸造成

7、形加工技术的国内外发展11.1.1国外发展状况11.1.2国内发展情况21.2计算机技术在铸造业的应用31.2.1铸造模拟软件的概述31.2.2计算机模拟的优点41.3本文主要研究内容61.3.1主要研究内容61.3.2拟采用的方法6第2章大型铸钢圆筒件的传统工艺方案的设计92.1铸件的结构特点及工艺要求92.1.1生产条件92.1.2主要技术要求92.2零件结构的铸造工艺性92.2.1铸件质量对零件结构的要求92.2.2铸造方法的选择102.2.3分型面的选择102.3铸造工艺设计参数112.4

8、砂芯设计132.4.1砂芯形状及分盒面的选择原则132.4.2芯头设计132.4.3砂芯的固定和定位142.4.4芯骨147第2章大型铸钢圆筒件的传统工艺方案的设计2.5浇注系统的设计142.5.1铸钢件浇注系统类型142.5.2浇注系统结构尺寸的设计152.5.3浇注系统引入位置的确定182.6冒口的设计182.7铸钢件冷铁的设计20第3章铸件数值模拟及工艺的优化213.1初始方案模拟结果与分析213.1.1几何模型的建立213.1.2凝固过程模拟及结果分析213.2优化方案23