无气隙平稳充型浇注系统设计

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要本文以复杂、薄壁铸件新型浇注系统即无气隙平稳充型浇注系统优化设计为目的，根据先进的浇注系统设计理论，以计算机数值模拟为主要手段，具体设计了k2摇枕和MT．3摩擦缓冲器箱体(以下简称为摇枕和箱体)铸件浇注系统，模拟了不同设计方案下铸件的充型和凝固过程，根据模拟结果选出优化的工艺方案，使计算机模拟技术在铸造领域的应用由事后的缺陷预报提升到事前的工艺设计。本论文的主要内容包括：1．基于无气隙平稳充型浇注系统设计原则，完成了摇枕和箱体铸件新型浇注系统的优化设计。这种新型浇注系统可以避免卷气、夹杂，并且充型过

2、程平稳。两种铸件分别设计了五种不同方案的浇注系统，包括偏心浇口杯、双曲线型直浇道、直浇道与横浇道的连接采用圆弧过度，蜗旋直浇道窝。2．解决了复杂铸件几何模型到有限元分析模型的数据传递问题。为了实现ProCAST与Pro／E的对接，本文提出了一种利用第三方软件转换面网格文件为ProCAST可接受的．Sill格式类型的方法。这种方法操作简单，能够检测并修改网格质量，并且可以自动确认铸造系统中的多种材质。3．数值计算参数的确定。数值计算参数的准确性对工艺模拟起着重要作用，通过工艺卡片、实测和数值计算得出了符合摇枕和箱体实际生产的边界

3、条件、初始条件和界面换热系数等计算参数，保证了工艺模拟的准确性。4．铸件充型和凝固过程的计算机模拟。利用ProCAST软件，分别模拟了摇枕和箱体铸件五种工艺方案下充型和凝固过程，包括温度场、流场和固相分数等。预测了卷气、热节、浇不足等缺陷，以验证浇注系统设计是否合理。根据模拟结果，选出了摇枕和箱体最佳工艺设计方案，提出了无气隙平稳充型浇注系统在薄壁型铸件上应用的特点。关键词：无气隙平稳充型；浇注系统；摇枕；箱体：ProCAST软件：计算机模拟；沈阳理工大学硕士学位论文n峙aimofthispaperistooptimumdes

4、igngatingsystemforcomplexandthin-sectioncastingbasedonthetheoryofanovelsmoothfillinggmingsystemwithoutgasgap．Thegatingsystemsforthek2-bolsterandMT-3tank(hereinafterrefertoasbolsterandtank)aredevisedbymeansofcomputersimulationtechnique．111emoldfillingandsolidificatio

5、nprocessesofthebolsterandtankweresimulatedrespectivelyforfivedifferentdesignschemes．Fromthesimulationresults，theoptimumdesignschemesofcastingswereselected．11lisworkishelpfultoguidetheproductionandtheapplicationofcomputersimulationinfoundrypromotesthepriorpro∞ssingde

6、signfromthepostdefectprediction．Themaincontentsaredescribedasfollowing：1．ThegatingsystemsforblosterandtankcastingsweredesignedbasedonanewsmoothgatingsystemwithoutgasgapThisfillinggatingsystemwasabletoavoidairandinclusionentrainmentandtoensuresmoothfilling．n圮gatingsy

7、stemsforblosterandtankscastingsweredesignedrespectivelyforfivedesignschemes．Thedesignedgatingsystemincludesanoffsetsteppedbasin,ahyperbolictapereddown-spure，aradiusedtransitionbetweendownspreeandrurmerandarevolvedspruebase．2．Theproblemofdatatransmissionweresolvedeff

8、ectivelyforcomplexcastinggeometricalmodeltofiniteelementanalyticmodel11letransitionmethodforsurfacemeshlayoutfrom．ansto．amfilewasputforwar