熔模铸造型壳焙烧过程变形仿真分析.pdf

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1、HotWorkingTechnology2014，Vo1．43，No．11熔模铸造型壳焙烧过程变形仿真分析王玉莲，金隼，王飞，刘畅辉(1．上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室，上海200240；2．上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室，上海200240)摘要：熔模铸造铸件尺寸精度对保证铸件的装配精度，提高使用寿命有很重要的意义。通过对型壳微观结构以及型壳焙烧过程中不同阶段的变形机理的研究。得到了型壳高温焙烧过程中变形特点。借助有限元分析软件，运用合理的材料本构模型对型壳进行了仿真分析．得到了型壳变形的有限元仿真模型。最后通过对三组不同的实验与仿真结果进行对比，

2、验证了模型的正确性。关键词：熔模铸造；型壳；变形；仿真分析；焙烧中图分类号：TG249．5文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)11-0072．04SimulationAnalysisonShellDeformationDuringFiringProcessinInvestmentCastingWANGYulian，JSun，WANGFei，Lr【JChanghui(1．ShanghaiKeyLaboratoryofDitalManufactureforThin-walledStructures，ShanghaiJiaotongUniversity，Shangh

3、ai200240，China；2．StateKeyLaboratoryofMetalMatrixComposite，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Thedimensionaccuracyofcastingplaysanimportantroleininvestmentcastingtoensuretheaccuracyofthecastingassembly，andimprovetheservicelife．Bystudyingtheshellmicrostructureandshelldefo

4、rm~ionmechanismduringfiringprocess，theshelldeformationcharacteristicsduringtheprocessoffiringcanbeobtained．Byfiniteelementsoftware，thedeformationofshellusingreasonablematerialconstitutivemodelwassimulated．Theshelldeformationfiniteelementsimulationmodelcanbeobtained．Atlast，bycomparingthethree

5、groupsofexperimentalandsimulationresults，thecorrectnessofthemodelCalbeverified．Keywords：investmentcasting；shell；deformation；simulationanalysis；firing熔模铸造技术具有尺寸精度高、表面粗糙度好、用基于连续介质假设的模型进行仿真分析，得到型提高原材料的利用率等优点【n，广泛应用于高温合壳易断裂区域，并分析得到较优加工参数。Everhart金铸造业。熔模铸造铸件的尺寸精度及表面光洁度等人[刀利用连续介质随机加空洞的方法模拟多孔性除与选用的

6、模料及压型加工的精度、光洁度有关外，的型壳材料。预测型壳拐角和边缘处裂纹。已有研究在很大程度上还取决于型壳的焙烧质量[2]。型壳尺中建立的模型，不论是连续介质模型，或是包含随机寸的稳定性在很大程度上影响着铸件的尺寸精孔洞的连续介质模型，都无法准确刻画型壳的微观度[31。型壳的尺寸超差和变形主要表现在高温阶段，即结构，并没有得到型壳的变形规律。因此，我们迫切型壳焙烧和浇铸时的热膨胀和热变形网，因此，对型壳需要找到一种科学简便的仿真方法。对型壳在高温在高温下的尺寸超差及变形进行预测很有必要。下的尺寸超差与变形规律进行合理揭示。对于具有复杂型腔的型壳．其在高温下的尺寸本文使用abaq

7、us软件中岩土分析的方法，模拟超差和变形无法通过实验直接测量，因此，必须采用了简单片状型壳在高温径向载荷下的变形规律，得计算机仿真的方法来模拟型壳在高温下的尺寸超差到型壳变形与材料参数与结构的关系，并通过与实和变形规律。关于型壳的仿真，前人已做了一些工测结果进行对比．验证了仿真结果的准确性，进而证作。Chent、Everhart等人【6】针对型壳易断裂的问题，明了这种模型方法的可靠性。收稿日期：2013—10．121型壳焙烧变形机理分析基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAF