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时间:2020-03-25
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1、《大型铸锻件》No.3HEAVYCASTINGANDFORGINGMav2011模拟软件在优化上注钢锭模设计中的应用孙智刚林琳王耀琨(中冶陕压重工设备有限公司,陕西7117i1)摘要:采用AnyCasting模拟软件对15t上注钢锭进行了凝固过程模拟。通过模拟结果分析优化钢锭模参数,降低试制成本,改善钢锭质量,消除缩孔缩松缺陷,并为保温帽口式钢锭及50t以上的上注钢锭模拟提供指导。关键词:钢锭模;数字模拟;优化设计中图分类号:0242.1文献标识码:BTheApplicationofSimulationSoftwareonOptimizingDesignofTopPourIngotMo
2、uldSunZhigang,LinLin,WangYaokunAbstract:Thesolidificationprocessof15ttoppouringotwassimulatedbyAnyCastingsimulationsoftware.Basedonanalyzingthesimulatingresults,theparametersofingotmouldhavebeenoptimized,thecostoftrialproductionhasbeenreduced,thequalityofingotshasbeenimprovedandthedefectssuchass
3、hrinkagevoidandshrinkageporosityhavebeenremoved.Thispapercanprovidetheguidanceforsimulatingoftoppouringotsmorethan50twithinsulatingriser.Keywords:ingotmould;numericalsimulation;optimizingdesign1AnyCasting软件模拟钢锭凝固过程的可行性迫在眉睫。在众多的CAE软件中,韩国分析AnyCasting有限公司研发的“铸造CAE软件AnyCastingTM”以钢水充型过程、凝固过程数值模铸造过程数
4、值模拟技术(CAE)经过了40年拟技术为核心,拥有独立的钢锭模拟模块,能有效的发展历程,经历了从简单到复杂、从温度场到流地预测钢锭的缩孔、缩松、卷气、偏析等缺陷,在模动场、应力场,从宏观模拟到微观领域,从实验室拟仿真性与实用性方面都非常高。研究到工业化实际应用等过程。近些年来,在计算机硬件、软件、信息处理技术以及相关学科的有215t钢锭模拟过程力支持下,数值模拟技术在人类社会的各个领域2.1实体建模得到了广泛的应用⋯。目前欧美日等发达国家采用Solidworks软件进行三维建模,并完成的铸造企业普遍应用了模拟技术。20世纪90年组装,导入AnyPRE前处理程序中进行网格划分、代中后期,
5、国内铸造厂家逐渐认识到其重要性,纷任务设计、边界条件设计等前处理过程。图1为纷引入该技术,目前已有超过200家铸造企业拥15t钢锭模装配图,表1为15t钢锭参数表。有模拟仿真手段,在实际生产中发挥了重要作用J。中冶陕压铸钢车间从2004年开始使用北京恒力有限公司铸造CAE模拟软件指导铸造工艺,在使用CAE软件上取得了丰富的经验。随着公司年产20000t轧辊项目的建立,无论是钢锭生产能力还是质量要求都有很大提升。使用计算机模拟软件,实现钢锭模设计的计算机化,能大大缩短设计和修改周期,促使企业大型钢锭生产更上一个台阶,因此开展大型双真空上注钢锭模拟收稿日期:2011—O3一l7图115t钢
6、锭模装配实体图作者简介:孙智刚(1981一),男,河北张家口人,助理工程师,工学Figure1Theassemblyentitygraphof15tingotmould硕士,主要从事炼钢专业技术管理研究。23No.3《大型铸锻件》Mav2011HEAVYCASTINGANDF0RGING表115t钢锭参数表Table1Theparametersof15tingot帽口锭身锭尾钢锭总重/t重量/t比例(%)锥度(%)重量/t比例(%)高径比锥度(%)重量/t比例(%)2.8619.2812.2911.5577.881.663.3O.422.8414.832.2初始条件和边界条件而验证了1
7、5t钢锭模正锥度参数、锭模厚度及底钢锭材质为45A,其固相线温度为1494T],盘高度设计的合理性。液相线温度为1455~C;钢锭模材料为HT200,钢2.5钢锭缺陷位置模拟结果及应用分析锭模初始温度为70℃;假设钢液瞬时充满铸型,钢锭缺陷位置模拟结果如图5所示。颜色越钢液初始温度1550~C;帽口采用保温帽口,网格浅表示出现缩孔及缩松的几率越大;顶部灰色面划分1oooooo单元。积表示帽口收缩尺寸。由图5所示,此钢锭在浇保温帽口材料为保温石棉
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