浇注系统CAD

计算机正逐步推广应用于铸造生产过程,但在铸造工艺设计中运用计算机则处于起始阶段。 本文阐述了用计算机进行浇注系统的辅助设计方法。以伯努利理论为基础,将常用的经验数据进行回归,建立了浇注系统的数学模型。应用本程序可计算并打印出铸件浇注系统的最小断面积和各组元的断面尺寸。     

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。     

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。     

消失模铸造钢爪工艺的优化

对现有消失模铸造生产阳极钢爪工艺进行优化,原工艺中浇冒口设置在4个爪头处,优化后将浇冒口放在钢爪的上部平台上,实际浇注验证该工艺可行,生产的铸件质量较好,节约了机加工成本,又大幅度提高了生产效率.     

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。     

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     

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。     

基于ProCAST的AlSi10Mg盘盖压铸工艺研究

本文以Al Si10Mg盘盖为例,运用压力铸造数值分析软件Pro CAST,对模具浇注系统进行了优化设计。结合正交试验综合考虑了模具温度,浇注温度和成型压力对铸件缩松缩孔的影响,最终确定最佳工艺参数分别为:模具温度为180℃、浇注温度为720℃、浇注压力为45 MPa。     

压边浇冒口系统充填过程的研究

本文根据水力学原理,提出了压边浇冒口系统充填过程的数学模型、并对充填时流体的流态进行了观察。水力模拟试验及生产测试的结果与给出的数学模型十分吻合.从而为压边浇冒口系统的充填设计提供了重要的工艺参数(有效截面比K和冒口体最大平衡充填高度h_(max))和理论计算公式,用以计算充填铸件型腔的最大压头、冒口及铸件型腔的充满顺序及精确计算铸件的浇注时间.文中提供了通用电子计算机程序。可供生产实用及教学,科研参考。     

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.     

沥青带材流延工艺冷却过程数值模拟

为了探究沥青带材在流延加工时的冷却过程以及优化生产工艺,通过计算流体力学(CFD)数值模拟,将沥青带材的流延加工过程简化成2D高黏度流体与传热过程,建立了多层沥青带材-冷却辊二维模型,并分析了带材厚度、进料位置和辊筒直径对沥青流延工艺传热过程的影响。结果表明：沥青厚度对辊筒冷却段的降温过程影响显著,第一层流延沥青的厚度越小,辊筒对其冷却效果越好,越有利于第二层覆膜;适当前移第一次沥青流延的进料位置,并缩短两次进料的间距,能够改善辊筒的冷却效果;增大冷却辊筒直径可以增加冷却时间,提高冷却效果。     

连铸坯凝固过程温度模拟系统的开发和研究

建立了连铸板坯凝固过程温度场数学模型。模型中引入了连铸坯在结晶器中表面热流规律的修正方程。针对板坯形状规则的特点，采用有限差分法建立了数学模型。在MATLAB平台下对二冷区内板坯温度场进行分析模拟，以渐变色形式模拟显示了连铸板坯任意截面温度场的等值线、二维及三维可视化显示，显示结果直观。以某钢厂铸机参数及铸坯尺寸为实例进行了模拟分析。模拟结果表明：连铸坯各测量截面的温度与实际测量温度分布相符。该模拟系统为板坯连铸生产过程工艺参数设定与优化提供了理论依据及有效的分析手段，可应用于实际预测当中。     

连铸二冷控制的虚拟拉速控制

介绍了连铸二冷静态控制和动态控制方法,动态控制能够很好适应拉速变化的连铸过程.在对不同二冷控制进行分析的基础上,提出一种新的动态控制方法--虚拟拉速控制."虚拟拉速"是一个基于将铸坯分割成众多单元并加以位置和生成时间追踪的过程参数,实际拉速恒定时,"虚拟拉速"与之相等;拉坯工艺发生变化时,"虚拟拉速"逼近实际拉速但具有一定延迟.模拟计算结果表明,用"虚拟拉速"代替实际拉速,静态二冷水表对铸坯温度的控制效果明显改善;该控制方法不依赖任何高温监测仪器,不需进行传热计算,适用于拉速变化时的动态过程控制.     

连铸二冷控制的虚拟拉速控制

介绍了连铸二冷静态控制和动态控制方法,动态控制能够很好适应拉速变化的连铸过程。在对不同二冷控制进行分析的基础上,提出一种新的动态控制方法——虚拟拉速控制。"虚拟拉速"是一个基于将铸坯分割成众多单元并加以位置和生成时间追踪的过程参数,实际拉速恒定时,"虚拟拉速"与之相等;拉坯工艺发生变化时,"虚拟拉速"逼近实际拉速但具有一定延迟。模拟计算结果表明,用"虚拟拉速"代替实际拉速,静态二冷水表对铸坯温度的控制效果明显改善;该控制方法不依赖任何高温监测仪器,不需进行传热计算,适用于拉速变化时的动态过程控制。     

铜板带水平连铸生产工艺及铸坯缺陷探究

随着国民经济的持续快速发展,国内对铜合金带材的需求量也在逐年增加。水平连铸是目前生产铜及铜合金带材的重要工艺。主要从国内外水平连铸技术的发展历史、水平连铸设备、水平连铸的生产工艺流程、结晶器的基本结构和水平连铸的优点等方面对铜板带的水平连铸进行了论述与介绍。并且重点分析了铜合金板带坯在凝固过程中产生表面凹坑、气孔、晶粒不均匀、边部裂纹、反偏析、缩松等缺陷的原因,并提出了相应的改善措施,有效预防了缺陷的产生,提高了带材的成品率,延长了结晶器的使用寿命。并对铜板带水平连铸未来的发展趋势进行了展望。     

铸轧速度对液态金属凝固行为的影响

双辊铸轧是一种高效制备金属薄板带坯的先进技术.在铸轧过程中,熔池内的液态金属受到强冷、熔体对流的影响;随着铸轧速度的提高,熔池深度向轧制方向延伸,熔池头部的金属熔体受到轧制压力的作用.作者采用双辊铸轧工艺,在实验室小型工业铸轧机上以不同的铸轧速度生产出2 mm和3 mm纯铝薄板带坯,通过对铝带坯凝固区的显微组织观察及熔池温度场特性的分析,对铸轧速度对液态金属的凝固行为的影响进行了研究.图2,参10.     

连铸钢水快速精炼工艺实践

通过在吹Ar合金微调站加入Al脱氧和SiCa对夹杂物变性,选择合适的造渣剂CaO-SiO2-CaC2以及软吹Ar工艺,可以在不影响连铸机匹配的条件下(18min内)使钢水中活度氧降低到20×10-6以下,渣中的FeO MnO<3%,而连铸浇注时不会发生水口堵塞现象.满足了马鞍山钢铁公司第三钢轧总厂从美国新引进的使用油润滑浇铸的小异形坯连铸机对钢水质量和生产匹配的要求.     

Design of process parameters for direct squeeze casting

On the basis of the analysis of solidification interval and temperature distribution of components manufactured by the squeeze casting method, formulas for calculating the solidification interval and compaction pressure were deduced according to the principal request that the compaction pressure should be equal to or greater than the plastic deformation resistance of the forming component when solidification ended. The solidification interval was proven to be associated with many factors, such as weight of the component, specific heat of the alloy, latent heat, pouring temperature, component temperature at the end of solidification and heat-transfer coefficients. The compaction pressure was related to the strain rate, deformation temperature, and dimension of the de- forming component. The solidification interval and compaction pressure calculated by the formulas deduced in this article were adopted in the production of 45 steel bidirectional chapiter valves, and components with excellent oerformance were manufactured.     

超薄快速铸轧板形控制

在超薄快速铸轧条件下,板形控制成为实现超薄快速铸轧工艺规程并最终保证产品质量的关键.板形与力辊型、热辊型、布流等众多因素及这些因素间的互相耦合等有关,板形控制模型难以建立.为此,作者研究一种基于人工神经网络技术的超薄快速铸轧过程板形控制方案.该方案采用模块化的设计方法,以西门子可编程序控制器PLC作为底层控制单元,以工控机作为上位机实现铸轧过程的板形监控.实验结果表明该方案实现简单,通讯可靠,适用于同类工业控制系统.     

镁合金压铸工艺的数值模拟

运用有限元模拟软件对镁合金AZ91D压铸零件的充型和凝固过程进行数值模拟,分析完全凝固后存在于铸件中的缩孔及气孔缺陷的体积分数;以铸造缺陷尺寸为标准,研究压射速度、浇注温度及模具初始温度3种压铸工艺参数对铸件质量的影响,获得优化的压铸工艺参数,为减少镁合金零件的缩孔和内部气孔、提高压铸件致密度和表面质量提供依据。模拟结果表明,铸件中存在最小缺陷的最佳压铸工艺参数是:冲头压射速度为2.4 m/s,浇注温度为655℃,模具初始温度为200℃;最终获得的缩孔的体积分数仅为1.909 80%,气孔体积分数为1.766 83×10-6。