华铸CAE模拟在铰链梁铸造生产上的应用.pdf

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1、2016年第2期铸造设备与工艺兰Q!鱼生兰旦!Q堕盟旦垦!垦Q型!里丛垦盟!垒盟旦堡堡丛盟Q塑壁!垒巳!：兰Q!鱼堂兰·铸造工艺·doi：10．16666／j．enki．issnl004-6178．2016．02．004华铸CAE模拟在铰链梁铸造生产上的应用赵会琴-，陈辉2(1．中条山机电设备有限公司技术科，山西垣曲043700；2．中条山有色金属集团有限公司生产部，山西垣曲043700)摘要：利用华铸CAE软件模拟铰链梁铸件树脂砂铸造的充型和凝固过程，对铸件充型行为，温度场变化及可能产生的缺陷进行了分析，依据分析结果对工艺进行改进，大大缩短了试制和生产的周期，节省

2、了资金，生产出的铰链梁铸件轮廓完整，没有砂眼、气孔、裂纹、缩松等缺陷。关键词：铰链梁；消失模铸造；模拟；工艺改进中图分类号：TG245文献标识码A文章编号：1674—6694(2016)02—0009—02ApplicationofHuazhuCAESimulationinHingeBeamCastingProductionZHAoHtn—qinl。CHENHHi2(1IZhongtiaoshanTechnologySectionof琥eMechanicalandElectricalEquipmentCO．，LTD．，YuanquShanxi043700，China

3、；2．ZhongtiaoⅣ0n-feFFOIIsMetalGrouplimitedcompanyProductionDepartment，CO．。LTD．，YuanquShanxi043700，China)Abstract：ThispapersimulatedthehingebeamcastingfiHingandsolidificationprocessoflostfoamcastingusingHuazhuCAEsoftware，analyzeditscastingfillingbehavior，temperaturefieldandthepossibledef

4、ects．TheprocessWasimprovedonthebasisoftheanalysisresults，whichgreatlyshortenthetrialproductionandproductioncycleandsavedmoney．Thefinishedproducthadcompleteprofile，nodefectssuchassandhole，airhole，crack，shrinkageandSOon．Keywords：hingebeam，lostfoamcasting，simulation，processimprovement在机械行

5、业中，随着近年各个领域的高速发展，金刚石的工业需求也与日俱增。在我国，六面顶压机是生产人造金刚石的主要生产机械设备，这种设备是通过六个相同的铰链梁在六个方位排列组成系统，在高压作用下，使片层状石墨转变为具有六面体结构的金刚石。铰链梁是制备金刚石用六面顶压机的核心部件，它的质量好坏直接影响到六面顶压机的使用寿命。该铸件单件重量3t～4t，材质为ZG34Cr2Ni2Mo，铸件结构如图l所示。铸件不允许有砂眼、气孑L、裂纹、缩松等缺陷，耳部及底部不允许补焊，铸件清理退火后底部和耳部超声波探伤达到I级精度要求，其他部位Ⅱ级，粗加工正火后，调质处理硬度达到240HB～280H

6、B．为了获得质量优质的铸件，必须保证科学的工艺设计及合理的温度场建立。本研究对铰链梁的充收稿日期：2015—11-29作者简介：赵会琴(1973一)，女，山西曲沃人，高级工程师，主要从事机电设备生产技术及工艺管理工作。型过程及凝固过程、可能产生缺陷的位置进行了计算机辅助模拟(CAE)，为铰链梁的前期工艺设计，后期的工艺改进提供理论依据。1建立实体模型及模拟计算该铰链梁铸件外形尺寸西l640amx835mm，铸件毛重约4t．为达到铸件对耳部和底部的I级探伤要求，采用耳部朝下，底部朝上的造型工艺，其浇注系统采用分型面进入的方式，用直径为90mm的直浇道瓷管通到耳部最下端

7、，底部放两个高400nlnl的普通腰形冒口补缩。造型材料采用树脂砂造型，在内部热节表面处铺一层30mm左右的铬铁矿砂用来激冷，加速铸件表面的凝固，有效防止铸件表面粘砂；型腔表面涂2。3遍醇醇基锆英粉快干涂料，涂层厚度控制在0．6mm～O．8mrn．利用SOLDWORKS软件对铰链梁铸件及浇注系统的几何模型进行建模，同时考虑了铸件的拔模斜度、铸件的加工余量及铸钢合金的收缩率等参量。图1为铰链梁实体的结构模型。·9·垒￡!：三Q!鱼堂兰堕堡垫鱼鱼兰墨!Q!鱼至笙兰塑度为室温(22oC)，浇注用时1rain．图1铸件实体模型铰链梁铸造过程中，填充凝固过程与很多因素有关