MAGMA软件在大型球铁轴承盖工艺优化中的应用.pdf

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1、生产技术ProductionTechniquesMAGMA软件在大型球铁轴承盖工艺优化中的应用杨恒远1，毕海香1，李继超2，卢彬彬1，李永刚1(1．潍柴重机股份有限公司，山东潍坊261108：2．潍柴动力股份有限公司，山东潍坊261001)摘要：以某大型球铁轴承盖为例，针对存在的问题，利用HAGHA模拟软件，通过进行凝固过程、热节分布、热模数及缩松严重度的模拟分析，对铸件工艺进行优化。根据优化后的铸件工艺方案进行试生产，解剖后铸件内部未发现缩松缺陷，验证了工艺方案的可行性，缩短了铸件的试制周期，提高验证一次成功率。关键词：HAGHA软件：轴承盖：优化

2、中图分类号：TG244；文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2016)03—0052—03DOI：10．396眇1．1ssn．1006—9658．2016．03．016轴承盖作为柴油机上的重要零部件之一，承载曲轴转动时产生的交变载荷，其质量的好坏将直接影响柴油机的使用寿命。1工艺方案以大型球铁轴承盖为例，轴承盖材质为OT400—15，轮廓尺寸为645×400×135(mm)，最大壁厚为135mm，单件毛坯质量约160埏。轴承盖的原工艺方案为碱性酚醛树脂自硬砂造型，底部放置冷铁，顶部放置发热保温冒口(型号为FTAl40)，见图l。图l1．岂力

3、‘案采用此工艺生产的铸件在冒口根部存在缩松缺陷，经过分析认为出现缩松的原因是由于冒口收稿日期：2015—12—25稿件编号：1512—1172作者简介：杨恒远(1982一)，男，1：程师，主要从事铸造I：艺开发及现场管理．补缩能力不足，对铸件进行补缩的效果不好。为了解决出现的缩松缺陷，在现有生产条件下，拟将原生产使用的发热保温冒口规格进行优化(由原先的FTAl40更换为FTAl60)，进一步提高铁液的补缩能力。为了缩短试制周期，减少验证次数，利用MAGMA模拟软件对采用两种发热保温冒口的工艺方案进行分析。2设定生产相关基本参数表l铸件模拟主要参数名称

4、名称或数值备注铸件材料QT400—15表2铸型材料碱性酚醛树脂砂砂芯材料碱性酚醛树脂砂冷铁材料HT250过滤片(66．8×66．8×12．7(mm))×2初浇温度1360℃打箱时间48h浇注时间30s其它系统默认值表2铸件化学成分材质CSiMnSPMgRe0T400一153．75％1．3％0．2％0．02％0．03％0．04％0．01％3建模52oFMT中国铸造装备与技术3／2016．．占苫ProductionTechniques生产技术通过三维软件Pro／E建立相应的实体模型，转成半．stl文件后，导入到模拟软件中。此模型中包含铸件、浇冒系统(浇口

5、箱、直浇道、横浇道、内浇道、溢流排气冒口、发热保温冒口)、砂芯、铸型、过滤片。划分网格数量为715万左右。图2铸造模型图5为两种工艺的铸件热模数分布情况。可以看出，采用FTAl40型发热保温冒口生产的铸件冒口颈处热模数3．997cm、4．000cm、4．022cm，高于采用FTAl60型发热保温冒口生产的铸件冒口颈处热模数3．546cm、3．518cm、3．511cm。■各警I4计算及结果分析一一⋯表3为FTAl40型和FTAl60型发热保温冒口套的几何模数、有效模数、冒口容积及尺寸结构等参数。太3j；i1、参数《柑E4．1凝固过程图3为不同液相百分

6、比下铸件凝固过程。可以看出在相同液相百分比条件下，采用FTAl60型发热保温冒口1：艺，液相主要存在于发热保温冒口中，而采用FTAl40型发热保温冒口T艺，液相主要存在于与冒口颈接触的铸件局部区域，不利于铸件缩松的预防。4．2热节分布情况图4为两种工艺的铸件热节分布情况。可以看出：f1)采用FTAl40型发热保温冒口工艺，热节集中于冒口底部、冒口颈及与之接触的铸件部分；(2)采用FTAl60型发热保温冒口工艺，热节集中于冒口内底部。4．3热模数中国铸造装备与技术3／2016oFl娟T53■毒卢·■怠≥·鱼雪囊釜蔓‘二⋯基蠡蚶兰!。二二二——a】FT^

7、¨0hjrTAJ“90％图3不同液相百分比下的凝脚过翟j支◆引．．．．-，·t一·}fi：—¨．一幽：；：鹾翳^‘ii蔓=鞋蟾，o●●：--～．三㈠引引一丽■囊兰兰o：一．：嚣=====：，，‘毒}l，：．．．蠊∽畔K雠‘曼一．=兰篇嚣芝法一，，‘壹一_；：．鲥E瓢；_：I，“，-_-—_j-I曼、』生产技术ProductIonTechniques4．4铸件缩松情况图6为不同工艺条件下铸件缩松情况。可看出：(1)采用FTAl40型发热保温冒口生产的铸件冒口颈及与冒口颈接触的15～20mm深度的铸件内均有缩松缺陷，这与实际情况是相符的；(2)采用FTA

8、l60型发热保温冒口生产的铸件冒口颈及与冒口颈接触的铸件局部区域无缩松缺陷。l暴ii；⋯}j㈧Ijl●-Ii