高Nb-TiAl增压涡轮熔模铸造过程数值模拟

采用Procast铸造模拟软件模拟了两种浇注方式(顶注式与侧注式)下的Ti-45Al-8Nb合金增压涡轮重力及离心铸造工艺过程。结果显示,在重力铸造条件下,两种浇注方式均存在浇不足缺陷。侧注式较顶注式充填率高。铸件的充型率与模壳的预热温度成正比,即提高模壳的预热温度可以有效增加充型率。在离心浇注(400 r/min)时,两种浇注方式均能使金属液充满型腔。顶注式铸件的缩孔、缩松存在于增压涡轮心部,而侧注式则分布于涡轮片中,并且顶注式的缩孔、缩松缺陷体积比侧注式大很多。     

消失模铸造充型过程数值模拟

运用PROCAST软件对板形铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟。考察了阶梯式浇注系统的充型顺序以及底注式浇注系统的充型形态，另外研究了底注式浇注系统的浇注速度对缺陷形成的影响。模拟结果表明，消失模铸造中，金属液优先从阶梯式浇注系统的上层内浇道充型，充型前沿流动紊乱，铸件容易出现气孔或夹渣；对于底注式浇注系统，充型前沿的流动相对平稳，但过快的浇注速度同样会导致气孔或夹渣缺陷。     

汽车发动机气缸盖浇注系统的设计

针对某型汽车发动机铝合金气缸盖结构复杂,壁厚不均,铸造工艺难度大的问题,设计了一种铝合金气缸盖的底注式浇注系统。运用ProCAST数值模拟软件,对该方案下的金属液充型、凝固及缩孔、缩松缺陷倾向进行模拟,针对缺陷出现的位置与特点,采用增设顶冒口的方式进行消除。结果表明,该底注式浇注系统实现了金属液的平稳充型,最终得到的铸件品质良好。     

薄壁铝铸件真空差压变压力分级充型数值模拟

利用ProCAST软件对薄壁铝铸件真空差压铸造充型过程进行了数值模拟,通过分析不同压差下单级充型的金属液充填形态,提出了薄壁铝铸件真空差压分级充型工艺。通过优化模拟方案,得出了最佳压差和时间的关系曲线。研究结果表明,在铸件易出现裹气、紊流的位置改变充型压力,实现充型速度的分级,有利于金属液的逐层平稳充型,降低铸造缺陷,提高铸件质量。     

基于ProCast的分动器壳体铸造工艺的数值模拟

采用Procast软件对分动器壳体的铸造工艺进行了数值模拟,进行了金属液的充型分析和凝固过程的温度场分析,并对缩孔缩松位置进行了预测。针对原浇注系统的充型压头过大、金属液流动不平稳,提出了采用底注式与中注式结合的浇注方案。这有效解决了壳体缩孔缺陷,为分动器壳体铸造生产提供了理论支撑。     

水轮机转轮体铸造工艺设计与优化

分析了水玻璃砂铸造低合金钢水轮机转轮体的工艺特点,对铸造工艺方案进行设计与优化。采用Solid Works软件对铸件进行三维实体建模,利用Any Casting软件对铸件充型过程的流场及温度场进行数值模拟。确定最终铸造工艺,并通过实验进行验证。研究结果表明:转轮体铸件选取阶梯式浇注系统,可以保证金属液平稳、完全充型;采用冒口与冷铁配合使用时可以有效消除铸件的缩孔与缩松。采用优化后的铸造工艺设计方案生产的铸件充型完整,铸件轮廓清晰,内部没有明显的铸造缺陷。     

某HT200床头箱铸造工艺设计与优化

根据某HT200床头箱结构特点和相关铸造技术要求，通过对铸件进行结构与工艺性分析，确定了相应的铸造工艺参数，完成了浇注系统的初步设计；借助计算机软件模拟了金属液的浇注、充型与凝固过程；设置并调整冒口和冷铁的尺寸与位置，显著减少了铸件的缩松缩孔缺陷，优选出了最佳的铸造工艺方案。     

270W型船用球铁活塞裙的铸造工艺研究

针对270W型船用球铁活塞裙毛坯的结构特点,采用了底注式浇注系统加上厚大部位放置发热保温冒口的铸造工艺方案,并利用MAGMASOFT数值模拟软件对该铸造工艺进行了分析和优化。结果表明,优化的底注式浇注系统充型平稳,能够有效避免活塞裙铸件形成缩松、缩孔缺陷,同时利于排气、集渣,消除了铸件表面缺陷。该工艺条件下铸件出品率为68%,铸件质量稳定,达到质量要求。     

大型薄壁铝合金简体铸件差压铸造过程数值模拟与工艺优化

利用ViewCast软件对某大型薄壁铝合金简体铸件差压铸造充型和凝固过程进行数值模拟.模拟结果表明,由于铸件较高,缝隙式浇注系统无法实现逐层充填,金属液在充型过程中飞溅严重.在改进方案中,采用环形横浇道和环形内浇道取代缝隙式浇道,并吸取缝隙式浇注系统横向补缩的优点,在铸件相应部位设置工艺筋并配合使用冷铁.再次模拟结果表明,改进后的方案是合理可行的,实现了平稳逐层充型和铸件的顺序凝固.     

ZL101齿轮箱箱体砂型铸造工艺优化

根据齿轮箱箱体的结构特点及技术要求,选择砂型铸造方法进行铸造工艺设计,选择树脂砂作为造型材料。利用ViewCast软件进行充型和凝固模拟,预测铸造缺陷产生位置,分析了充型和凝固过程中铸件产生缺陷的原因。在此基础上,对齿轮箱箱体的铸造工艺方案进行了优化,最终选择阶梯式浇注系统,直浇道、横浇道、内浇道截面积比为1:2:4,冒口选择发热保温冒口,浇注温度为750℃。使用优化后的铸造工艺方案进行了数值模拟及实际浇注试验,发现铸件几乎没有缺陷,满足了实际生产中对铸件质量的要求。