金属型铸造凝固过程温度场数学模型及定解条件的确定

一、概述 金属型铸造时生产量一般都很大，对铸件的质量要求很高，而且要求铸件是稳定的，也就是说同一副金属型中铸造出来的铸件质量应该是一样的。金属液的凝固过程对铸件质量影响很大，因此模拟凝固过程温度场的分布，对优化铸造工艺、预测与控制铸件质量和各种铸造缺陷，以及提高生产效率都非常重要。具体讲，凝固过程温度场模拟可实现如下目的。     

铸造过程计算机模拟技术的应用

Solstar模拟技术是将计算传热传学和计算机可视化技术应用于铸造工艺分析，能预测铸造缺陷的部位和大小，使铸造技术人员清楚地了解铸件形成过程，在优化铸造工艺中具有重要作用。从数个铸的模拟分析来看，模拟结果与实际生产一致。     

铁路货车转向架用摇枕铸造凝固模拟及工艺优化

铸造凝固模拟软件作为一种有效的铸造工艺设计和优化工具在全球的铸造行业中得到了广泛的应用。本文利用ProCAST软件对铁路货车转向架用摇枕的凝固过程进行了数值模拟,并根据模拟结果,对摇枕原有铸造工艺提出了进一步的改进措施,使铸件的补缩和凝固更加合理。     

大型电动轮机座制造工艺改进

电动轮机座为矿用自卸车的驱动轮机架,近年来使用时出现了机座铸件开裂、使用寿命短的问题,通过计算机模拟分析软件对叶轮的受力及铸造工艺进行分析,研究了机座铸件的受力状况以及铸造凝固特点,优化了产品结构及铸造工艺,解决了机座铸件开裂问题,提高产品寿命。     

超临界C12A喷嘴室铸造工艺研究

通过对冒口、型砂、冶炼、热处理、缺陷处理等方面进行工艺论证,对C12A喷嘴室铸件的铸造工艺进行研究。利用华铸CAE软件,对工艺方案进行数值模拟研究,优化工艺方案,结合生产实践,掌握该产品的铸造性能,为开发汽轮机铸件市场积累了生产经验和数据。     

基于ProCAST的衬套熔模铸造工艺改进

正铸造CAE模拟技术利用计算机技术的综合运算,优化传统铸造工艺,降低产品的成本,提高铸造企业的竞争力。本文以铸造CAE模拟软件ProCAST为工具,以我公司的典型熔模铸件——衬套为实例,来介绍铸造模拟软件在铸造工艺改进中的应用。1.衬套铸件的工艺特点衬套铸件为航空产品,铸件结构及原工艺方案如图1所示。铸件结构简单,但表面质量和     

铁路客车转向架用轴箱盖铸造凝固模拟及工艺优化

铸造凝固模拟软件作为一种有效的铸造工艺设计和优化工具．在全球铸造行业中得到了广泛的应用。本文针对铁路客车转向架用轴箱盖存在的缩孔和缩松等缺陷,结合现场铸造工艺情况,利用MAGMA软件对其凝固过程进行了数值模拟,并根据模拟结果对轴箱盖的两种铸造工艺方案进行比较,选出一种最优的方案,使铸件的冒口补缩和凝固过程更加合理。     

转轮下环的铸造工艺研究

下环是转轮的关键部件之一，该类铸件具有轮廓尺寸大、断面不均匀等特点，铸造时容易产生缩孔、缩松、变形等缺陷。针对下环铸件，利用计算机仿真模拟软件进行模拟，预知缺陷的位置，从而优化铸造工艺。实际产品与计算机模拟基本一致，且质量满足图样要求。     

某铝合金铸件石膏型低压铸造工艺的模拟及优化

采用石膏型低压铸造过程工艺生产某铝合金铸件,经X光检测发现,其特定部位存在缩孔和缩松等缺陷。运用FLOW-3D软件对铸造工艺进行分析,并对其充填及凝固过程进行了模拟。依据模拟结果,对原铸造工艺进行了优化设计,并再次进行充填和凝固模拟,结合模拟结果制定出合适的工艺。生产实践表明,优化工艺所设置的冒口、冷铁规格和位置是合理的,有效解决了生产过程中出现的问题。     

颚式破碎机定颚铸造工艺研究

主要介绍了我国公司为美卓公司生产的颚式破碎机定颚的生产工艺，对大型箱体类铸钢工艺作了一个介绍，同时对铸件进行三维建模并采用数值模拟技术对铸造工艺情况进行对比，通过实际生产和仿真模拟对工艺进行优化，提高工艺可执行性和可靠性。     

斜轧穿孔过程金属流动的有限元模拟

应用刚塑性有限元法对热轧穿孔过程中的变形、几何构形以及变形区内速度场、应变场和温度场等进行了模拟计算。在确定的工艺条件下,如辊型、送进角、孔喉尺寸、顶头前伸量及毛管的椭圆度等,解决了斜轧金属流动有限元模拟中的边界条件、网格自动划分等相关问题。由变形速度场的分布可明确穿孔中顶头前的金属流动状况,其计算结果通过变形区轧卡试件进行了比较,认为该模拟对斜轧变形过程是可行合理的,且可用于其他斜轧过程的有限元模拟分析。     

圆柱滚子轴承半物理仿真试验技术研究

基于滚动轴承的动力学理论,建立了圆柱滚子轴承的非线性动力学微分方程组,使用希尔伯特-修斯-泰勒（Hilber-Hughes-Taylor,HHT）变步长积分算法对其动力学微分方程组进行对称多线程（Symmetric multi-processing,SMP）并行求解,联合机械系统动力学自动分析软件ADAMS、控制仿真软件Matlab/Simulink搭建了圆柱滚子轴承的半物理仿真试验系统,实现了圆柱滚子轴承动力学仿真系统与物理试验机之间的信息交换,进而对滚动轴承的半物理仿真试验技术进行了探索与研究。该研究结果为滚动轴承的半物理仿真试验技术提供了一条可行的技术路线,能够对轴承的试验结果进行补充,为滚动轴承的半物理仿真试验技术提供借鉴与参考。     

Freelance 800F系统与仿真平台通讯的实现

通过分析Freelance 800F DCS系统和GSP仿真平台的技术特点,提出利用OPC技术实现二者通讯的方案,并详细介绍了仿真平台中OPC Client的设计与实现过程。结果表明,在仿真调试环境下,可以有效地测试Freelance 800F DCS系统上的控制方案。     

Flange forming with combined blanking and extrusion process on sheet metals by FEM and experiments

Flange height and lip thickness are generally restricted by the formability of sheet metals in the conventional forming operation. Fracture can easily occur on the edge of the flange, causing it to fold and affecting the sustainability of the application of flange. In the current work, combined blanking and cold extrusion process is applied to manufacture component with the aim to obtain the substantial flange suitable for subsequent assembly with its counterparts. Meanwhile, FEM software DEFORM is utilized to simulate this process and to reveal the deforming features of the combined process and the accuracy of the simulation is experimentally verified. Both the results of simulation and experiment prove that fracture of flange forming mainly occurs in the cutting edge of punch die, which can be predicted by FEM simulation and can be eliminated or avoided by the three following methods: (1) the punch die is modified in the rounded corner of the die as a chamfer connecting the rounded corner and the punch head in an attempt to reduce the flow resistance of the raw material and solve the fracture problem. (2) Sufficient counter-pressure should be applied to bring about the hydrostatic pressure, causing the shear zone to become compressive (negative), and this leads to improvement of ductility of the sheet metals and can restrain fracturing. (3) Suitable combination of blanking and extrusion process should be arranged. Finally, the high-quality components are successfully manufactured through experiment, which confirms that the result of FEM simulation is correct and lays a technical foundation for the design of combined blanking and cold extrusion process on sheet metals.     

一种红外场景仿真系统工作状态寻优方法

红外场景仿真系统的成像质量关系着仿真实验的质量。对红外场景生成装置的主要技术指标进行测评,主要包括时间特性、空间分辨率、空间均匀性、几何畸变等,这些指标可以全面反映仿真系统的技术性能。为了在实际应用过程中迅速、简洁地确定仿真系统的最佳工作状态,提出了一种客观评价算法,通过采用标准红外成像设备对仿真系统进行探测成像,与场景生成器所仿真的实物场景进行对比,实现对场景仿真系统的定性评价和标定。实际应用表明,该方法便于每次使用之前进行系统标定,可以快速、便捷确定仿真系统的最优工作状态。     

磨料流在离心研磨过程中运动特征的数值模拟

用液固两相流体动力学的方法对离心研磨过程中磨料流的运动特征进行数值模拟,得出磨料流运动的动态结果,并与高速摄影实验结果进行对比,指出计算机数值模拟结果对研磨机的设计和研磨工艺参数的选择具有实际的指导意义。该方法经济简捷,可以代替大量的工艺实验实现对离心研磨技术参数的优化,从而提高生产效率。     

基于虚拟环境下的产品开发技术研究

虚拟产品开发技术不仅可真正实现设计与过程的集成,同时它还可促进异地分布式协同产品开发的实现。本文介绍了虚拟产品开发的技术内涵、研究内容,结合以往对虚拟产品开发领域的研究成果,对虚拟产品开发的体系结构进行了初步探索。     

深海采矿整体系统动力学建模及联动开采作业过程快速仿真分析

以国际海底区域多金属结核开采及我国深海采矿1000 m海试系统技术方案为工程背景,针对整体系统联动开采作业过程模拟研究的需要,提出并开发海底履带式集矿机单刚体快速动力学仿真模型。根据深海采矿系统整体运动与约束关系,将集矿机单刚体模型与扬矿管三维离散元模型相连接,组成深海采矿整体系统快速动力学仿真模型。提出两种新的整体联动开采作业方式——纵向联动折返式与横向联动折返式。通过分析、设计及仿真控制,实现两种整体联动开采作业方式的快速仿真分析。讨论集矿机按两种新提出的采集路径行走,同时采矿船拖曳扬矿管跟随集矿机运动时,整体系统的纵向与横向联动作业动力学特性。仿真分析结果表明,整体系统联动作业过程中各子系统均能保持在各自的稳定范围内运动,进而证明两种新提出的集矿机采集路径的可行性以及整体系统纵向与横向联动折返式作业方式的合理性。深海采矿系统整体联动开采作业过程动力学分析将为整体联动控制研究奠定基础,并为将来的深海采矿海试以及商业开采过程操控提供重要的理论分析基础与技术参考。     

某轴承制造企业设施规划及仿真

对某企业的生产流程进行了分析,运用设施规划与物流的基本理论,通过计算各车间之间的物流及非物流关系,对从事轴承制造的厂房进行规划布局,使该企业的布局更加合理化。运用专业软件Flexsim进行模拟仿真,运行模型,找出了该企业在生产中可能会出现的问题,通过优化模型,减少了加工中心的空闲时间,提高了生产效率。     

某轴承制造企业设施规划及仿真

对某企业的生产流程进行了分析,运用设施规划与物流的基本理论,通过计算各车间之间的物流及非物流关系,对从事轴承制造的厂房进行规划布局,使该企业的布局更加合理化。运用专业软件Flexsim进行模拟仿真,运行模型,找出了该企业在生产中可能会出现的问题,通过优化模型,减少了加工中心的空闲时间,提高了生产效率。