间接挤压铸造Al-Cu-Mn支架的工艺及性能

为满足大型支架“以铝代铁”的轻量化要求,设计了铝合金支架间接挤压铸造系统,完成了相应的数值模拟及工艺设计,并制作了相应的模具.采用Al-Cu-Mn合金材料,对支架进行了间接挤压铸造试制,分析了试制铸件缺陷形成的原因,并对T5热处理后的支架进行了力学性能和微观组织分析.结果表明:采取缩短循环时间、减少脱模剂水分等工艺改进措施,可以消除间接挤压铸造件的气孔和夹渣缺陷,获得质量良好的铸件;支架铸件各部位的平均抗拉强度和伸长率分别达388 MPa和8.7%,且力学性能分布较均匀;铸件微观组织致密,晶粒细化,晶粒尺寸小于0.08 mm,说明了所设计的间接挤压铸造系统和所选用的工艺参数的合理性.     

钛合金人工关节体精密铸造及无损检测

使用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉熔炼Ti12 Nb12 Zr2 Mo合金,采用离心浇注方法制备熔模精密铸件.结果表明:铸件热节部位产生的收缩缺陷无法完全消除,采用型壁反压力充型的铸件,充型能力不足,产生的收缩缺陷较多;采用直接充型的方式可以提高铸件的充型能力,对于改善缩孔缺陷的产生有明显效果.铸件解剖结果显示,所产生的缩孔大小在0.5-1mm左右,符合钛合金精密铸件使用规范要求.     

衬板铸件消失模充型过程的数值模拟

运用ProCast软件进行数值模拟,考察了衬板实型铸造的充型特点,得到了衬板铸件充型过程速度和温度场的变化情况,并对衬板铸件进行了缺陷的预测与分析。确保了铸件质量,缩短试制周期,降低生产成本。     

半固态挤压铸造B级钢轴箱体的成形研究

采用半固态挤压铸造工艺对B级钢轴箱体进行了成形研究,获得了形状完整、轮廓清晰的铸件,但铸件表面有明显的裂纹和冷隔等缺陷.针对这些缺陷进行了深入的理论分析,分析表明:压头脱出力、模具预热温度、比压等是影响铸件质量的关键因素.在理论分析的基础上进行了大量实验,结果表明:优化压头脱出力、模具预热温度、比压等成形工艺参数可以消除缺陷.     

大型轧钢机架铸造过程数值模拟分析

利用procast软件对大型轧钢机机架铸件的充型、凝固过程中流场和温度场进行了模拟分析,能够较好地预测铸造过程中产生的浇不足、冷隔、夹渣、缩孔缩松等缺陷,为合理优化设计浇注系统,制定最佳工艺方案提供依据。借助procast软件模拟仿真,能够缩短产品试制周期约三个月,降低生产成本约20%,同时能够提高铸件材料利用率,确保铸件质量。仿真结果能够较好地反映实际生产情况。     

单件小批量铸钢件产品质量检验与控制

单件小批量铸钢件,一般为手工砂型铸造。砂型铸造方式生产的铸件质量受诸多因素影响,如:铸件结构的合理性、铸造工艺编制的合理性、钢水的冶炼质量(去杂质、除渣、除气等)、型砂的性能(耐火度、强度、透气性等)、造型紧实度控制、合箱时型腔质量控制、浇注温度、浇注速度、开箱温度、热处理(炉内温度场分布、铸件的放置)等等,上述因素若有其中一个环节控制不当就会产生缺陷,造成铸件质量的降低甚至报废。天然气候也会影响铸件质量,如夏季雨水多空气湿度大易造成铸件产生气孔等缺陷。     

基于遗传算法的灰铁铸件缺陷诊断的神经网络模型

将铸造生产中缺陷产生的主要原因抽象为神经元,构建了灰铁铸件缺陷诊断的BP神经网络模型.采用非线线性变换,确定了样本的变化范围,用遗传算法学习网络模型的权值,开发出了基于C++的铸件缺陷诊断及防止的应用软件,并通过建立铸件缺陷数据库,以克服专家系统的"瓶颈"问题,从而有效地降低铸件的废品率.     

铸造工艺的计算机辅助设计

阐述了铸造工艺计算机辅助设计的研究方法.使用PRO/E软件完成对铸件的实体造型,利用相应的铸造模拟软件MAGMAsoft对铸件充型状态、凝固过程的温度场、流场和应力场进行模拟.根据模拟结果,可判断出铸件可能产生的缺陷并对缺陷成因进行分析,评估了铸造工艺与铸件质量,提出了改进方案.     

大型铸钢件的计算机辅助工艺设计

本文利用三维制图软件对铸件进行三维造型、在将实体离散为有限差分网格单元的基础上,辅之以一定的边界条件和热物性参数库,进行三维传热计算,最后根据一定的判据,定量地预测铸件缩孔缩松等缺陷产生的部位和大小.通过优化铸造工艺来消除和避免缺陷的产生,以达到确保铸件内部质量,获得显著经济效益的目的.     

铝合金铸件移动磁场铸造的铸造缺陷及防止

在研究移动磁场对铝合金铸件充型能力的影响基础上,对铸件中出现的几种铸造缺陷产生原因进行了分析,并提出了防止这些铸造缺陷的措施.     

熔模铸造中某些特殊件的铸造工艺及分析

本文详细说明了熔模铸造中某些特殊件的特殊工艺；指出了特殊件易出现的缺陷；提供了科学、可靠的工艺方法。     

压力下真空密封铸造工艺研究

提出了一种新的铸造工艺压力下真空密封铸造,用这种工艺铸造出了薄壁、高精度、表面光洁的黑色金属铸件·试验表明,压力下真空密封铸造的铸型有很高的抗压强度,比高压造型铸型、V法铸型的抗压强度高3～4倍,可达650kPa以上;充型过程中压力下真空密封铸型的型腔内形成了较大的负压,在负压的抽吸作用下金属液有很强的充型能力·     

CA Investment Casting Process of Complex Castings

CA (Computer aided) investment casting technique used in superalloy castings of aerospace engine parts was presented. CA investment casting integrated computer application, RP (Rapid Prototyping) process, solidification simulation and investment casting process. It broke the bottle neck of making metal die. Solid model of complex parts were produced by UGII or other software, then translated into STL(Stereolithography) file, after RP process of SLS(Selective Laser Sintering), wax pattern used in investment ...     

提高精密铸件质量的措施

本文针对我国目前精密铸造中存在的问题,通过分析和实验,指出使用ML-I型模料可以得到表面光洁度高,收缩率小,热稳定性好和机械强度高的蜡模。在气候干燥地区采用硅溶胶作粘结剂能使铸件表面粗糙度Ra从20～10μm降低到5～2.5μm。对于不锈钢和高合金钢的精密铸件,为了降低成本可以采用硅溶胶-水玻璃复合型。     

铸件质量管理系统

针对铸件质量普遍较低的现状,通过对铸造生产中影响铸件质量的要素进行分析,以数据库为基础建立了铸件质量微机管理系统．该系统可对铸件进行规范化管理并可对铸件质量进行因果分析,从而使铸件质量管理标准化、科学化,降低了铸件废品率．     

不同铸造方法对船用螺旋桨毂成型质量的影响

采用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铝青铜合金为结构材料,研究3种不同铸造方法对船用桨毂组织性能的影响。结果表明,重力铸造桨毂窗口下方有大量氧化夹渣存在;低压铸造容易获得组织致密、性能优良的桨毂,但工序较多;离心铸造可获得较为致密的桨毂断面组织,二次氧化夹渣状况较重力铸造得到明显改善,但离心转速超过150r/min时,容易产生缩孔和缩松。     

铸件变形计算模型的研究

以杆状铸件变形实验结果为依据，分析了铸造变形机制；铸造过程中的动态温度场导致铸件各部位的不均匀收缩，引起了作用于铸件截面的热弯矩，致使杆状铸件挠曲变形；提出了计算杆状铸件变形挠度的二阶近似微分方程及其离散模型；计算结果与实验结果符合良好。为预测铸件变形，优化铸造工艺提供了经济有效的方法。     

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.     

基于虚拟模具技术的铸造过程热应力分析

为了在铸造过程中有效分析预测裂纹倾向、变形和残余应力,从而为铸造工艺设计人员提供改进、优化工艺的科学依据,保证铸件尺寸精度及稳定性,提高铸件质量,提出了虚拟模具技术。虚拟模具技术仅使用了铸件部分的有限元网格分析铸造过程中的热应力。在虚拟模具技术中,弹簧杆单元是用来考虑铸件和模具的接触,一般来说,模具的体积相比铸件大得多,因此该方法能够大量减少网格数,节省大量的计算内存和时间。通过与传统的接触相比较,验证了该技术是可行的。     

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。