铸铁件收缩模数法冒口设计

根据均衡凝固有限补缩原理,利用铸铁件的收缩时间分数和补缩率的定量计算,提出了铸铁件收缩模数法冒口设计。     

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。     

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。     

铸件冒口设计的原则及方法

本文归纳了铸件冒口设计的五条原则。分析了铸钢件不同冒口设计的理论依据和计算公式，强调冒口离开热节动态顺序凝固的适用性。介绍了铸铁件均衡凝固冒口设计的理论及应用实例。     

球墨铸铁液压件发热冒口的研究

耐高压的液压件采用球墨铸铁(简称“球铁”)材质是一项先进技术。但是球铁的补缩困难,特别是对薄壁、复杂的液压件,热节处易产生缩松而导致铸件的渗漏,这是采用球铁生产液压件的关键问题。我们采用发热冒口解决球铁液压件的补缩问题。研究结果表明:发热冒口套热损失率比普通砂型冒口降低53％,等效模数约为几何模数(砂型冒口的模数)的两倍。节约冒口金属的50～80％,解决了普通砂型冒口解决不了的球铁液压件的补缩问题。     

大型铸钢托轮的铸造

论述了大型铸钢托轮顺序凝固原则的确定、浇注位置和分型面的选择、冒口浇注系统和砂芯的设计,指出了制芯的操作要点。成功地铸造出了优质铸件。     

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。     

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.     

层流态下实现金属液重力自补在铸造塑材压合机上压板上的应用

利用倾斜浇注方式实现金属层流态下的重力自补，是一种既经济又可靠的工艺方法，它解决了铸件局部热节的补缩问题，同时对大平面铸件又有效地克服了夹砂、气孔及由于铸件各部分的冷却速度不同造成的收缩过分不一致而引起的热裂、冷裂和变形等应力缺陷。较为详细地介绍了塑材压合机压板铸造工艺，借此讨论了运用此工艺的要点。     

铸铁件冒口设计新方法

提出一种与铸铁件凝固特性相适应的冒口设计新方法，可以充分利用石墨化膨胀，防止收缩缺陷，获得合理的铸件实收率。     

基于MAGMASOFT的大型铝合金叶轮铸造工艺模拟

设计了一种大型铝合金叶轮铸件的砂型铸造工艺方案。应用铸造模拟软件MAGMASOFT,对铸件的充型过程、卷气缺陷分布及温度场分布状况进行模拟计算。通过分析认为铸件产生缺陷的主要原因是口环处冒口设计不合理,提出应在口环处冒口加设保温套增加冒口的补缩作用。模拟验证结果表明,优化工艺后铸件缩孔、缩松问题得到有效解决。     

冒口的优化设计

根据铸件补缩原理和生产实践经验,采用优化设计的方法确定冒口尺寸。设计结果能够在保证铸件质量的前提下,节约金属材料,降低铸造成本。     

LJ-6型保温冒口

铸钢生产时,为了及时补缩要在“热节”区上设置冒口,其重量几乎等于铸件的自重,即工艺出品率只有50％左右,严重影响铸钢件的生产率与成本。国外现在已广泛应用各种绝热型和发热型的保温冒口,大大提高了工艺出品率,降低了生产的成本,节约了能源和劳动工时。 为研究试制出我国的保温冒口,北京市经委组织了我院及有关单位厂校协作,通过对高温下传热现象的研究,探讨了原材料结构特点、工艺因素及各种材料在冒口中传热的     

铸钢件热裂纹的预测

本文以铸件凝固温度场数值模拟为基础，综合地计入了铸件凝固速度，补缩能力，受阻部位的收缩和铸型的柔度，热膨胀等因素，建立了铸钢件热裂预测的判据，模拟铸件的预测计算结果与实际浇注情况的对照表明，文中建立的判据及计算方法对铸钢件的热裂可进行较准确的预测。     

球墨铸造铁缩松的形成机理与防止方法

本文从文献分析得出了球铁缩松的形成机理,从机理出发得到了若干生产工艺上应遵循的原则。作者用实验部分地验证了所提出的机理,而工艺原则都在实验中得到了证实,从而归纳了一系列结论。这些结论提出了某些与当前生产上应用的完全相反的观点,主要的有:球墨铸铁虽有比较大的缩松倾向,但仍具有自身补缩的可能性;球铁可以不用冒口而消除缩松,其条件是刚度大的铸型、同时凝固、在外壳完全封闭下凝固;顺序凝固也可以消除宏观缩松,但铸件质量比不用冒口时为差;球铁铸件内除常见的宏观缩松外,在肉眼不能发现缩松的所谓“健全”部分,实际上是不健全的,其中有微观缩松;球铁的体积收缩值是一个条件性的数值,它随铸型条件不同而变;用金属型来生产球铁铸件是一个比较合适的方法。     

关于金属型的冒口设计

金属型的浇冒口处往往涂有厚层绝热涂料以提高型的寿命,同时也降低了冒口的凝固速度,增加了冒口的补缩能力。本文提出以涂料与铸型热性能之比(λ_(2m)/b_(2m)·b_2/λ_2))~(1/2)作为冒口模数缩小系数 C,并用长短轴比例固定 a:b=1.5的椭圆形冒口代替圆柱形冒口,得出冒口简化计算公式,适于工厂实际应用。这种冒口设计简单,节约金属,并易于取出铸件,可提高生产率,减轻工人劳动强度。     

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.     

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。     

冒口及冒口设计

阐述了冒口补缩的机理，对其评定方法和冒口补缩的效率进行了分析，并提出了冒口设计的具体方案。