铁型覆砂铸造工艺凝固模拟及应用

研究了三维有限元法在铸件凝固模拟中不稳定导热问题的数值解析方法及相关处理技术,研究了铁型覆砂铸造工艺的传热机理,开发了适用于铁型覆砂铸造工艺的铸件凝固分析系统,并给出了该系统的应用实例,该系统的应用,将有助于铁型覆砂铸造工艺从经验走向科学。     

铁型覆砂铸造技术在泵阀铸件生产上的应用

泵阀铸件作为设计发展中重要的一种元件,被广泛地应用到油气开采、液体输送等多个领域当中,为社会的发展做出了重要贡献。为了更好地铸造泵阀铸件,本文对铁型覆砂铸造技术在泵阀铸件生产上的应用进行了研究,首先,简单介绍了铁型覆砂铸造技术,然后,设计了泵阀铸件铁型覆砂铸造工艺,并阐述了铁型覆砂铸造泵阀铸件的凝固模拟分析与工艺优化,最后,探讨了泵阀铸件铁型覆砂铸造生产线的建设,为我国泵阀铸件批量生产提供一定帮助。     

三维有限元凝固分析技术的研究

本文对3D—FEA与铸件凝固数值模拟的相关技术进行了系统的研究.基于铸造过程复杂传热行为,研制了三维有限元凝固分析系统,首次对铁型覆砂球铁铸件进行了凝固计算.     

用铁模覆砂工艺生产曲轴

介绍了铁模覆砂工艺应用于生产球墨铸铁曲轴,同时介绍了铁型设计、覆膜砂性能要求和工艺流程特点。指出了铁型覆砂铸造工艺生产球铁曲轴件是一种发展趋势。     

柱塞泵盖铸造工艺及数值模拟应用

通过对柱塞泵盖液压铸件结构分析,预先设计方案模拟比较确定铸造工艺方案,运用数值模拟进行充型模拟和凝固模拟,预测铸造过程中的铸造缺陷。通过对充型及凝固过程的可视化分析,进行工艺优化,根据优化工艺实际制作模具浇注铸件验证。通过使用数值模拟为薄厚不均匀液压球墨铸铁铸件的开发提供理论依据和实践指导,缩短新产品开发周期、降低开发成本。     

铁型覆砂铸造工艺及其应用

介绍了铁型覆砂铸造的工艺原理、工装及生产应用情况,应用表明：该工艺适用于曲轴阀体、缸套等大批量、高质量的铸件生产。     

如何提高铁型覆砂的生产效率

铁型覆砂就是用射芯机将覆膜砂射覆在铁型型腔表面的一种铸造造型工艺，因其具有造型(芯)精度高，消耗造型材料少，工艺出品率高，铸造冷却性能优良等优点，被广泛应用于高质量(包括内在、外观质量)铸件的大批量生产。而其生产效率的高低决定着该工艺应用的成功与否，这里的生产效率包括两层含义：一是单位时间的生产数量；二是生产的成品率。下面结合单缸曲轴的生产介绍如下。     

基于数值模拟改善下环类铸件椭圆度工艺研究

本文利用计算机数值模拟技术，预测大型下环类铸钢件生产中经常出现的变形及尺寸偏差等铸造缺陷，进而优化工艺，降低铸造成本。通过对水轮机下环的铸造工艺进行计算机数值模拟，掌握在铸件凝固过程中的应力变化，并验证应力数值模拟的准确性。通过对典型铸件工艺的数值模拟和验证研究，实现了数值模拟技术在生产中的实际应用，避免了工艺设计的盲目性，缩短了新工艺的设计周期和设计成本。 对铸件凝固过程进行应力数值分析，可以更好地了解铸件凝固过程中应力和变形的动态变化，在此基础上进行尺寸精度控制，为实际生产提供科学指导。     

铝合金汽车轮毂铸件凝固过程缺陷CAE分析

用对比定量的方法研究了浇注温度、模具预热温度对模具温度场的影响,探讨了冷却方式、浇注速度及模具结构对铸件缺陷的影响.运用某铸造模拟软件对其模具及铸件进行了压铸过程温度场分析和轮毂低压铸造充型及凝固过程做了模拟分析,介绍了铸件缺陷-缩松,缩孔的成因,利用CAE技术分析了铝合金汽车轮毂在凝固过程中浇注速度、冷却方式对缩松,缩孔的影响。     

基于Anycasting的球墨铸铁汽车泵体铸造工艺优化

本文基于Anycasting软件对球墨铸铁汽车泵体的浇注系统进行数值模拟,侧重分析了铸件充型、凝固过程中温度、压力以及速度场的变化规律。最后由模拟结果来预测该零件可能产生的铸造缺陷,进一步提出改进方案,本文的研究可为实际铸造生产中浇注系统的设计与优化提供理论依据,有助于提高铸件的铸造质量。     

锑对大壁厚铁素体球墨铸铁件组织和力学性能的影响

采用砂型工艺制备了铁素体球墨铸铁件,对比了不同硅含量下锑对球墨铸铁件心部碎块状石墨的抑制作用,分析了相同硅含量下壁厚对其心部共晶凝固时间、抗拉强度、屈服强度、伸长率及-40℃冲击性能的影响。结果表明:添加微量锑对碎块状石墨有明显地抑制作用,当硅质量分数在1.8%～2.0%和2.0%～2.2%时,分别添加0.005%和0.008%的锑,基本能完全抑制碎块状石墨的产生,可明显提高其力学性能,特别是塑性;在相同锑含量下,随着铸铁件壁厚的增加,其共晶凝固时间延长,各项力学性能均呈下降趋势。     

铁模覆砂的生产与应用

简单介绍了铁模覆砂的发展概况和原材料的选择,着重论述了我国铁模覆砂的生产应用情况和未来的发展前景。研究对提高铸件的成型质量及制模过程能源消耗的减少具有一定的意义。     

Temperature measurement during solidification of thin wall ductile cast iron. Part 1: Theory and experiment

Temperature measurement using thermocouples (TCs) influences solidification of the casting, especially in thin wall castings. The problems regarding acquisition of detailed cooling curves from thin walled castings are discussed.

Experiments were conducted where custom made TCs were used to acquire cooling curves in thin wall ductile iron castings. The experiments show how TCs of different designs interact with the melt and how TC design and surface quality affect the results of the data acquisition. It is discussed as to what precautions should be taken to ensure reliable acquisition of cooling curves. Measurement error depending on TC design and cooling conditions is shown.

A method is presented that allows acquisition of cooling curves in thin walled ductile iron castings down to a thickness of at least 2.8 mm. The obtained cooling curves can be used to compare nucleation and growth during solidification of castings with different plate thicknesses.     

水平连续铸造球墨铸铁塑性变形的研究

本文研究了不同成分的砂型铸造和水平连续铸造球铁棒材的塑性性能。结果得出,对于普通成分的球铁,铸造方式对压缩变形率影响不大,但对合金球铁,连续铸造棒材的高温塑性要优于砂型铸造。连续铸造棒材可以自由锻造成各种形状,可以模锻成球。可利用锻造后的余热进行热处理,经盐浴等温后,可达σ b=1420MPa,δ=8.7%,α K=118J/cm2的优异综合性能。连续铸造棒材的成分偏析小。锻压后,内部的石墨变成条状;铁素体沿石墨分布呈相应条状,并且数量增多。     

复合金属型模具群铸磨球工艺早期失圆机理的数值分析

在对铸造磨球凝固过程进行理论分析的基础上,利用华铸CAE软件对复合金属型模具群铸磨球工艺进行充型凝固特性三维数值模拟研究,确定了造成磨球出现早期失圆和缩松缩孔缺陷的主要原因,为进一步改进复合金属型模具群铸磨球工艺奠定了理论基础.     

铸件和铸型间界面传热系数的试验研究

在铸造凝固过程的数值模拟中,铸件/铸型间的界面传热系数是非常关键的一个参数.为提高数值模拟精度,文中采用铝合金铸件设计了金属型铸造试验,考虑了铸型厚度对结果的影响,使用特制的热电偶采集了铸件内部不同位置的温度值.以此实测的温度场数据为基础,结合数值模拟技术和界面传热系数“反问题”的求法,得到界面传热系数与时间的函数关系.结果表明:铸型厚度不同会影响铸件铸型间的热流和界面传热系数的变化规律,且界面传热系数在铸件冷却中并非常数,随着凝固过程的继续而减小.最后将所得界面传热系数用于凝固过程的温度场模拟,与试验结果进行了对比分析,得到了合理的分布,说明此界面传热系数测定方法可行.     

Effect of moulding sand on statistically controlled hybrid rapid casting solution for zinc alloys

The purpose of the present investigations is to study the effect of moulding sand on decreasing shell wall thickness of mould cavities for economical and statistically controlled hybrid rapid casting solutions (combination of three dimensional printing and conventional sand casting) for zinc alloys. Starting from the identification of component/ benchmark, technological prototypes were produced at different shell wall thicknesses supported by three different types of sands (namely: dry, green and molasses). Prototypes prepared by the proposed process are for assembly check purpose and not for functional validation of the parts. The study suggested that a shell wall with a less than recommended thickness (12mm) is more suitable for dimensional accuracy. The best dimensional accuracy was obtained at 3mm shell wall thickness with green sand. The process was found to be under statistical control.     

套类铸钢件凝固特性的数值模拟

用数值模拟法研究了不同壁厚、不同内径的套类铸钢件在普通砂型铸造条件下的凝固时间分布规律和凝固系数的变化,有助于认识此类铸件凝固特性和热节位置,对防止成形过程中产生收缩缺陷十分必要。     

试样壁厚对振动消失模铸造球墨铸铁组织的影响

采用振动消失模铸造的方法制得阶梯形球墨铸铁,利用光学显微镜对球墨铸铁中的石墨形态及基体组织进行观察,借助图像分析软件对石墨球的数量进行定量分析。通过比较分析的方法,研究了试样壁厚对球墨铸铁的石墨形态及基体组织的影响。结果表明,随着试样壁厚的增大,石墨球的个数先减少后增多,基体组织则先变得粗大,尔后变得细小,并且在壁厚为60mm的试样中石墨球数较30mm厚的试样增加了69.5%。石墨形态及基体组织的变化主要应归因于试样壁厚的增大降低了试样的冷却 速度,延长了振动对凝固组织的作用时间,增强了振动力对结晶组织的“黏性剪切”作用。