CAE技术对铸造工艺的提升.pdf

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1、第５3卷第9期农业装备与车辆工程２０１5年9月Ｖｏｌ．５第５３3卷第Ｎｏ．９9期AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGSeptember２０１5ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－３１４２．２０１5．０9．０１７CAE技术对铸造工艺的提升宋令芹1，刘文华1，申兆亮2，刘长亮2，马素超2（1.264100山东省烟台市烟台恒邦泵业有限公司；2.250100山东省济南市山东省农业机械科学研究院）［摘要］针对铸件材质，铸造CAE技术采用数值模拟的方法，计算并对比分析了不同冒口数量下阀体铸件的凝固过程，对充型过程中的缺陷如浇不足、冷隔

2、、卷气、夹渣等进行有效的定性预报。根据FEEDING缺陷及NIYAMA判据比较了不同工艺方案铸件的质量，选出最优方案，为该件阀体的顺利生产提供了保证。［关键词］CAE；数值模拟；NIYAMA；Magama［中图分类号］TG248［文献标志码］B［文章编号］1673-3142(201５)０９-00６５-0４ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣＡＥＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＤｅｓｉｇｎｏｆＦｏｕｎｄｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１１２２２ＳｏｎｇＬｉｎｇｑｉｎ，ＬｉｕＷｅｎｈｕａ，ＳｈｅｎＺｈａｏｌｉａｎｇ，ＬｉｕＣｈａｎｇｌｉａｎｇ，ＭａＳｕｃｈａｏ（１．ＹａｎｔａｉＨｕｍｏｎＰｕｍｐＩｎｄｕｓ

3、ｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ，ＹａｎｔａｉＣｉｔｙ，ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ２６４１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＭａｃｈｉｎｅｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＪｉｎａｎＣｉｔｙ，ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ２５０１００，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ，ｂｙＣＡＥｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｖａｌｖｅｂｏｄｙｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｉｓｅｒｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ

4、ｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｍｉｓｒｕｎ，ｃｏｌｄｓｈｕｔ，ｇａｓ，ｓｌａｇ，ｅｔｃ．ｉｎｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｒｅｆｏｒｅｃａｓｔｅｄｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓｃｈｏｓｅｎ，ｗｈｉｃｈｒｅ鄄ｓｕｌｔｓｉｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｃａｓｔｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ＣＡＥ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＮＩＹＡＭＡ；Ｍａｇａｍａ0引言铸件进行三维实体造型，用Magamasoft铸造CAE

5、软件对其进行凝固过程数值模拟，预测了该铸造CAE是采用计算机及相关软件以铸件件的收缩缺陷。改变了传统铸造工艺方案制定过充型、凝固过程数值模拟为核心对铸件的成型过程中的不确定性，确保工艺的可行性和铸件质程进行工艺分析和质量预测，它对改造和提升传量，使铸造工艺由“经验”走向“科学”。结果表明，统铸造技术，降低废品，减少消耗，缩短试制周系统预测的收缩缺陷与实际情况比较吻合，据此期，提高铸造企业竞争力有着不可替代的作用，优化和改进铸造工艺，达到了提高铸件质量、缩其应用和推广必将为铸造行业带来很大的经济短试制周期、降低试制成本的目的。[1]和社会效益，是现代铸造的发展方向之一。目前国内铸

6、造企业对CAE软件应用比例逐年增1铸件尺寸及质量要求[2]大,如德国的Magamasoft软件用户已超过250该件为我公司的出口扩张阀阀体铸件。铸件个，美国的Procast软件超过140个，但这些软件材质为A487-4C，轮廓尺寸：373mm×257mm×价格昂贵，Magamasoft软件售价10万多美元，215mm，主体壁厚为20mm，铸件要求进行磁粉Procast软件售价近20万美元，这对我国国内的探伤、金属拉伸试验、热处理及金属布氏硬度试一般企业来说难以承受。目前国内经过近20年[4]验及水压试验，质量要求较高。铸件的化学成分的发展已经开发出了同类型软件,也逐渐占据了如表

7、1。国内市场一定份额。本文采用SｏｌｉｄＷｏｒｋｓ三维造型软件[3]对阀体2阀体的铸造工艺方案图1为阀体的三维图的正视图，图2为阀体收稿日期：２０１5－04－22修回日期：２０１5－05－1266农业装备与车辆工程20１５年三维图的俯视图。考虑到公司的生产设备及产品铸型造型材料采用水玻璃砂，铸芯造型材料出品率等问题，采用双阀体同时浇注的工艺，双阀采用树脂砂。体模型图如图3所示。钢的熔点近似值计算公式为t熔=1539-∑Δt×x%℃表1材质的化学成分式中：1539———纯铁熔点，℃；Δt———