支承座铸钢件的凝固缺陷模拟及铸造工艺优化

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1、上半月出版Casting窑Forging窑Welding金属铸锻焊技术支承座铸钢件的凝固缺陷模拟及铸造工艺优化冒国兵袁邢昌袁孙宇峰渊安徽工程大学机械与汽车工程学院安徽高性能有色金属材料省级实验室袁安徽芜湖241000冤摘要院对支承座铸钢件设计了两种初始铸造工艺方案袁分别采用中注式和底注式两种浇注系统遥通过UG软件对铸造工艺方案进行三维造型袁并运用HZCAE软件对铸件进行凝固缺陷模拟遥模拟表明袁该铸钢件的中下部位产生了严重的缩孔缺陷遥通过对冒口和冷铁等工艺方案进行改进后袁铸件本体上的缩孔缺陷显著减少遥关键词院铸造工艺曰支承座曰凝固模拟曰铸钢中图分类号院TG244+.

2、2文献标识码院A文章编号院SimulationonSolidificationDefectsandOptimizationonCastingProcessforSupportingStandSteelCastingsMAOGuobing,XINGChang,SUNYufeng(AnhuiProvincialLaboratoryforHigh-performanceNonferrousMetalsandMaterials,SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,AnhuiPolytechnicUniversity,Wuh

3、u241000,China)Abstract院Twoinitialcastingprocessesforsupportingstandsteelcastingsweredesigned,whichwerepartinggatingandbottomgatingrespectively.Theprocesseswereconducted3-DmouldingbyUGsoftware.Then,thesolidificationdefectsofthecastingsweresimulatedbyHZCAEsoftware.Thesimulatedresultsofi

4、nitialcastingprocessesshowthatthecastings'middleandbottomsectionsproducedseriousshrinkage.Thesimulationdefectsofthecastingsweresignificantlydecreasedbyrationallysettingriser,chillironandgatingsystem.Keywords院foundryprocess;supportingstand;solidificationsimulation;steelcastings铸造作为一种传统

5、工艺与技术正面临着新的挑R19战袁因为传统的铸造工艺设计只凭借经验袁难免在复杂的铸造过程中有疏漏曰另一方面袁高速发展的社会袁对铸造的精密性尧质量与可靠性尧经济尧环保等要求也越来越高遥近年来袁铸造过程相关数值模拟软件以其较高的准确性和实用性袁已广泛运用于铸造领域袁它以铸件凝固过程数值模拟技术为核心袁在预测铸件缩孔缺陷尧改进和优化工艺尧缩短产品试制周果[1-3]期尧降低废品率等诸多方面都有明显的效遥本文就图1支承座铸件图支承座铸钢件进行铸造工艺设计并应用HZCAE软Fig.1Castingdrawingofsupportingstand件进行凝固模拟及缺陷预测袁并优化

6、铸造工艺方案遥级为CT13级袁铸件体仅允许有极少量缩孔等铸造1铸造工艺初步设计缺陷存在遥该合金的铸造线收缩率为2.0%左右袁体收缩率较大袁并且该合金的结晶温度范围较小袁当晶支承座铸件如图1所示袁材质为ZG270-500的轴间的钢液进行凝固而发生体积收缩时袁得不到外3铸钢件袁密度约为7.85g/cm遥砂型铸造袁尺寸公差等来钢液的补充袁就会形成缩孔[4-6]遥在铸造过程中要注意实现顺序凝固袁以避免该类缺陷的产生遥收稿日期院2011-08-17针对上述支承座零件及其质量要求袁考虑到铸基金项目院安徽高校省级自然科学研究项目(KJ2010B022)钢件的凝固特性和易氧化特性

7、袁并分别设计了中注作者简介院冒国兵(1979-)袁男袁江苏洪泽人袁讲师袁硕士袁主要从事镁式和底注式两种封闭式浇注系统袁浇口比都为F阻颐合金材料及铸造模拟研究曰电话院13514912861曰E-mail:maoguobing@163.comF横颐F直遥该铸件及其浇注系统尧冒口和冷铁等三维实叶热加工工艺曳20年第卷第期1PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com金属铸锻焊技术Casting窑Forging窑Welding20年月体造型及装配工作在UG软件上完成遥(a)中注式(b)底注初步设计的铸造工艺方

8、案三维模型