涨紧轮铸造工艺数值模拟

为缩短生产周期,降低生产成本,同时达到提高涨紧轮铸件质量的目的,利用Pro CAST软件对矿用涨紧轮铸造方案进行模拟优化.研究表明:在冒口根部安放保温套,可以减缓冒口内金属液的凝固使该处热节上移,同时延缓铸件上部金属液的凝固,促进自下而上顺序凝固的实现.从而使冒口根部的缩孔缩松缺陷脱离铸件上表面,底部的缩孔缩松缺陷大部分成堆分布于铸件底部轴心处.因此,对于涨紧轮,通过Pro CAST模拟,证明侧底面切线引入式浇注并且铸体带保温套的铸造工艺为最优方案.     

平衡补缩铸造工艺原理

介绍了平衡补缩铸造方法，并通过对铸件凝固时间所进行的理论推导与分析，解决了平衡补缩铸造工艺中铸件体收缩时间与冒口金属补缩时间达到平衡的关键问题，可消除铸件缩松及组织疏松等铸造缺陷，提高铸件机械性能和使用寿命。     

大链轮铸钢件的铸造工艺优化

运用华铸CAE模拟技术对大链轮铸钢件的铸造工艺的凝固过程进行了模拟,分析了缩松、缩孔等缺陷形成的原因。在此基础上,通过华铸CAE模拟技术不断调整补贴、冒口、浇注系统的尺寸和结构,并进行凝固模拟,最终获得了合适的工艺。结果表明:应用CAE模拟技术可有效地预测铸造充型凝固过程中可能出现的缩孔、缩松缺陷,并能辅助优化铸造工艺,保证铸件质量,提高工艺出品率,节约大量实验成本。     

基于MAGMAsoft的CAE技术在阀盖铸造工艺中的应用

利用基于MAGMAsoft的铸造CAE技术,对阀盖铸件的热节部位,冒口的补缩能力等进行数值模拟,根据模拟结果,找出原工艺热节和铸造缺陷产生的原因,并通反复修改工艺参数对原工艺进行优化改进,得到较为理想的工艺方案.结果表明,基于MAGMAsoft的CAE技术大大缩短了试验周期,提高了铸造质量,节省了原材料.     

球墨铸铁凝固共晶膨胀的微机模拟

利用球墨铸铁凝固共晶膨胀的特性可以有条件地实现无冒口铸造或控制压力冒口铸造。作者用BASIC语言在微型电子计算机上开发了模拟球墨铸铁凝固过程的程序,用数据和图象显示了温度场变化;收缩和膨胀变化;以及缩孔缩松产生的位置。为辅助铸件工艺设计提供了参考。     

铸钢件冒口离开热节动态顺序凝固补缩的计算机数值模拟

采用计算机三维热场数值计算法模拟了铸钢件-冒口系统的凝固补缩过程。结果表明，冒口安放处铸件的凝固时间延长80％以上，尤以热节处安放冒口凝固时间延长率最大。冒口放在热节上，冒口根部铸件发生缩松的可能性最大；冒口离开热节又不远离热节，冒口附近的温度梯度在形成缩松的固相率范围内都比较陡，铸件发生缩松的可能性很小。     

空心微珠保温冒口的研制与应用

在铸造生产中采用空心微珠制作保温冒口,在大、中、小型铸钢件上应用,保温效果良好,延长了冒口的凝固时间,不仅消除了铸件的缩孔及缩松等缺陷,而且冒口的补缩效率明显提高,由原来的20％,提高到30％-40％。铸件工艺出品率由原来的60％,提高到70％-73％。大量节约了金属液,节省了人力及能源。     

基于ProCAST的大型铝合金横梁铸造过程模拟及工艺方案优化

采用铸造工艺模拟软件ProCAST对大型铝合金横梁砂型重力铸造充型和凝固过程进行了模拟，预测了铸造缺陷产生的区域并分析了原因。在此基础上，通过合理调整浇冒口系统的设计，并在局部区域配合使用冷铁增强冷却效果，消除了缩孔、缩松缺陷，优化了铸造工艺方案，为工艺实施奠定了基础。     

掘进机回转台铸造工艺分析与优化

回转台是EBZ160掘进机关键部位,尺寸大,结构复杂,也是掘进机上受力最大的零件.为了有效防止回转台的铸造毛坯产生铸造裂纹、缩孔、夹杂等缺陷,保证铸造质量,对回转台的浇道和冒口进行研究后发现,冒口的位置位于回转台两侧有利于铸件整体的补缩,同时对铸造工艺参数进行修正,优化后参数为:底注包孔径50 mm,直浇道直径70 mm,横浇道直径70 mm,内浇道直径40mm(6个).经过实际检验,优化后的工艺大幅度提高了铸件质量和成品率.     

铸造工艺中纤维复合型保温冒口套效果好

铸造用冒口套是在生产铸件时置于冒口部位起保温作用的一种绝热材料。这种材料能延续钢水冷凝时间,从而起到强化冒口补缩能力的作用。铸造工艺中所设置的冒口,主要作用是在浇注过程中储存足够数量的液态金属,使铸件在冷却和凝固过程中发生体积收缩时能够连续不断地得到补充,以获得优质致密的铸件。但长期以来,普通砂型冒口的型腔和铸型其它部分的材料都是相同的,因此冒口周围的散热速     

球墨铸铁件凝固过程三维数值模拟

根据卡赛提出的球墨铸铁件补缩原理,本文对球墨铸铁件凝固过程中的体积变化进行直接数值模拟,将模拟结果换算整理成铸件表现密度与浇注结束后时间的关系曲线,按此曲线,可根据冒口颈封闭时间来判断收缩缺陷的有无及严重程度。数值计算中考虑了共晶前期的温度回升、铸件和铸型间的紧密接触、二次收缩和铁水回流等球墨铸铁件的特有现象。对于试样中的收缩缺陷的程度和位置,数值模拟结果与实验结果基本符合。     

球墨铸铁件收缩缺陷判据的研究

根据球墨铸铁件收缩缺陷形成 的本质,对铸件凝固过程中形成的孤立区进行了体积变化计算,并以孤立区的净体积变化量与引孤立区刚形成时的体积之比作为判别收缩制陷严重程度的依据,在呋喃树脂砂型条件下,针对不同模数、不同冒口颈尺寸的圆柱试样进行了模拟计算和浇注试验。在呋喃树脂砂型条件下,针对不同模数、不同冒口颈尺寸的圆柱试样进行了模拟计算和浇注试验。通过比较计算和试样解剖结果,确定了各模数试样恰好不产生收缩缺     

Optimization of Casting Process for Heat and Abrasion Resistant Large Gray Iron Castings

Numerical simulations were used to optimize the casting design and conditions for large cast iron castings for marine engines, Simulations of the mold filling and solidification sequences were used to analyze the problems of previous casting conditions with marked improvements for large cylinder liner parts, The amount and positions of chills were optimized to improve the mechanical properties and to minimize the shrinkage and micro porosity in the castings. Ultra sonic testing, penetration testing, and mechanical property testing show no defects in the castings with the productivity significantly increased.     

Numerical simulation for the investment casting process of a large-size titanium alloy thin-wall casing

To optimize the investment casting process when producing high quality large-size titanium alloy thin-wall components is a time-consuming job due to the complicated metallurgical process. Numerical simulation is a high-efficiency method compared with trial and error, and therefore is introduced to the investment casting process optimization to shorten the new product development cycle and reduce the production cost. In this study, weakly compressible model (WCM) and ununiformed finite difference mesh (UFDM) was developed to reduce the memory consumption and ensure the simulation efficiency. The precision of the WCM and UFDM were verified by numerical simulation of cavity heat convection in a square cavity and hydraulics simulation of centrifugal filling in a transparent cavity. The numerical simulation of the investment casting process of a titanium alloy thin-wall casing under different process conditions was accomplished using a self-developed software, and the distribution characteristics of potential shrinkage defects were predicted. It was found that the predicted defects in the titanium alloy casing matched well with the actual X-ray experimental results. For the components investigated in this paper, more numerical simulation results show that the centrifugal casting process with respect to gravity casting had no obvious improvements in the concentrated shrinkage defects, and the gravity casting process can be more reasonable from the engineering point of view.     

薄板压铸件充型过程流场的数值模拟

压铸充型的流场数值模拟作为压铸模ＣＡＤ的一项重要内容，成为压铸行业科研的前沿课题。本课题以ＳＯＬＡ—ＶＯＦ方法求解不可压缩的粘性流体，开发了压铸二维流场的数值模拟程序。可以用它来模拟复杂薄板压铸件的充型过程。在边界条件处理时提出考虑边界能量损失的修正方法和自由表面压力边界条件简化处理方法。该程序可用来预测由于流动方式不合理产生的冷隔、裂纹、气孔等压铸件主要缺陷。适用于形状复杂的板状压铸件及某些三维薄壁压铸件。实际分析验证表明，运算结果与实测结果一致。     

Integration of CAD／CAE System for Casting Process Design

Concurrent engineering is needed to modernize the foundry industry and to reduce the scrap from castings and thus increase the economic profit. This paper presents an integrated 3-D CAD/CAE system for a foundry using concurrent engineering which considers casting structure, casting type, and manufacturing properties in the CAD module to design the pouring system, the riser, the chill core and so on. A visualized solid model is developed for the casting component with the model design enhanced by CAE analysis. Heat transfer and fluid flow simulation are used to analyze the initial design. The whole product development process is analyzed using concurrent engineering methods. The application shows that the integrated system can improve the efficiency of the design and manufacturing process of die casting.     

运用均衡理论改进D6110ZQ型柴油机曲轴铸造工艺

运用均衡凝固理论,分析改进D6110ZQ曲轴铸造工艺,结果表明合理地设置冷铁,可以减少曲轴的缩孔或缩松缺陷,或者可使缩孔移至不影响曲轴性能的中心部位;选择适合的冒口颈尺寸,利用冒口颈的自适应调节的作用,利用冒口补缩曲轴本身自补不足的差额,是解决曲轴缩孔缩松的有效途径之一;在QT900-3牌号要求的化学成份范围内,铜、钼合金元素是否加入对D6110ZQ曲轴缩孔缩松的产生影响不大;对于类似D6110ZQ曲轴结构的球铁件,在符合一定的条件下,可认为冒口补缩距离在理论上不受限制。     

大型锻造用钢锭凝固疏松缺陷的数值模拟

利用有限元软件ProCast对大型锻造用钢锭的非稳态浇注过程和凝固过程进行了数值模拟。对两种不同的浇注工艺方案,通过温度场和固相场,分析了采用双包浇注时不同浇注温度对凝固过程和疏松形成规律的影响。结果发现：后浇包的浇注温度低,加快了钢锭上部的凝固,降低了冒口的补缩能力,导致疏松缺陷偏下,数值模拟与实验结果基本吻合。而方案2模拟的疏松缺陷向冒口处上移92mm,更有利于钢锭锻造过程中对疏松缺陷的消除。