基于ProCAST的龙门加工中心滑枕铸件的数值模拟分析

通过对龙门加工中心滑枕铸件结构特点的分析,确定其浇注工艺方案,运用Pro CAST软件对滑枕铸件的铸造过程进行模拟分析,对铁液的充型、凝固过程进行可视化观察。结果表明:采用阶梯式浇注系统,浇注温度为1 380℃,浇注速度为1 m/s时,铸件的充型及凝固过程合理,并通过实际试制生产验证了该工艺方案的可行性,为实际生产提供了理论依据和指导。     

锆合金阀体铸件铸造工艺的研究

锆合金在化工领域应用广泛,针对某锆合金阀体铸件的铸造生产需要,结合现有铸造生产条件,采用Pro CAST软件对该阀体铸件的充型和凝固过程进行了模拟分析,以期达到优化工艺降低成本的目的。分别模拟了单型离心浇注、多型离心浇注、多型重力浇注等结构的阀体充型和凝固过程。根据模拟结果以及生产经验最终选用了多型离心浇注的结构,设置了合理的铸造工艺参数,最终采用熔模铸造工艺铸造出合格的铸件,并通过三维扫描测量以及静水压试验。     

大型不锈钢蜗壳的铸造工艺优化设计

根据不锈钢蜗壳铸件的结构特点,设计了开放式浇注系统。采用CAE软件对不锈钢蜗壳铸件的浇注和凝固过程进行数值计算,预测铸件缺陷可能出现的位置,并针对铸件的缺陷进行了铸造工艺方案的优化,确定冒口、冷铁、铬铁矿砂以及合适的浇注温度和充型速度等工艺参数,生产出满足设计要求的铸件,为类似铸件的生产提供参考。     

支架类铸件熔模铸造工艺研究

介绍了支架类铸件熔模铸造的工艺路线及主要工艺方案。通过合理制定铸件的制模、浇注系统组合、制壳、浇注等工艺方案,解决了铸件在生产过程中出现的疏松、冷隔、变形等铸造缺陷。改进后的工艺不但提升了产品质量,而且可为同类铸件的熔模铸造工艺提供参考。     

Dmax油底壳压铸浇注系统的设计

应用Anycasting软件,对Dmax油底壳压铸成形过程进行了模拟。通过观察铝液的填充过程,以及不同浇注方案铸件充型过程的分析和可能产生的铸造缺陷的预测,确定了铝液从铸件两侧同时填充的浇注系统设计方案,经实际生产验证获得了较好的效果。     

汽车张紧轮铸造工艺设计

根据汽车张紧轮铸件的结构特点进行了铸造工艺设计,选用顶注式浇注系统,该工艺方案有利于铸件的补缩,同时通过控制铁液的浇注温度和碳当量,有效地防止了张紧轮铸件的缩孔、缩松问题。结果表明,采用设计的铸造工艺方案,生产的张紧轮铸件成品率和工艺出品率高。     

垂向减震器座铸造有限元分析与工艺优化

以垂向减震器座为例,采用砂型铸造工艺,设计了两种浇注系统方案,利用ANSYS分析软件分别对垂向减震器座铸造凝固过程中两种浇注方案的温度场进行模拟仿真,根据铸件温度场模拟结果分析,预测铸件凝固过程中的凝固顺序和可能产生缩孔缩松的铸件部位,最终选出了最佳浇注工艺方案。     

5MD缸体铸造工艺优化

某工厂生产的5MD缸体体积小,适合一箱多型浇注,最初设计浇注工艺时采用底注式浇注系统,铸件出现冷隔、裂纹等缺陷。为了解决铸件出现的上述缺陷,首先对原工艺方案进行了模拟,对浇注系统进行分析之后改进工艺,在新工艺方案数值模拟结果中未发现铸件有缺陷。采用新工艺试制铸件,对铸件进行检测,也未发现有缺陷,因此,采用新工艺方案批量生产铸件,解决了5MD缸体存在的冷隔和裂纹缺陷,获得力学性能满足技术要求的优良铸件。     

数值模拟在铝合金压铸件浇注系统设计中的应用

为了对铝合金压铸件选择最佳的浇注系统,利用数值仿真MAGMA软件对铸件两种不同进浇位置浇注系统方案的充型及凝固过程进行了模拟.对比分析两种不同方案的模拟结果,确定了从铸件平直边进浇的浇注系统设计方案,并经实际生产验证获得了良好的效果.     

高锰钢驱动轮铸造工艺实践

根据驱动轮铸件的结构特点和高锰钢铸造工艺特性,进行了铸造工艺设计,选用底注式浇注系统,合理设置冒口和冷铁等工艺方案。结果表明,该工艺方案充型平稳,有利于铸件的补缩,同时通过控制浇注温度与开箱时间,有效地防止了铸件产生缩孔、裂纹等缺陷。生产实践证明,采用本铸造工艺方案,生产的驱动轮铸件满足技术质量要求。     

铸造充型与凝固过程的变网格数值模拟研究

鉴于充型过程的模拟计算极为复杂，是铸造模拟过程中耗时最多的部分，为缩短充型过程计算时间，提高计算效率，提出了一种利用变网格进行模拟计算的新思路，即采用不同的空间步长分别模拟计算充型和凝固过程，在充型过程的模拟计算中采用比较大的网格，而在凝固过程的模拟计算中采用比较细的网格，并设计程序模块实现两种网格之间的转换和对应，使得充型过程结束时刻的大网格系统温度场能够精确完整地转换为凝固过程开始时刻的细网格系统的温度场。对这种变网格方法进行了验证，并对实际零件进行了模拟分析。结果表明，变网格方法是一种提高模拟计算效率的有效方法，这种方法能够克服充型和凝固过程采用统一的细网格进行模拟计算而产生的计算时间过长，效率低的缺点，使得铸造过程数值模拟的计算速度大大提高，而计算结果仍能满足工程实用的要求。     

铝合金压铸件凝固过程中的瞬态温度场分析

建立了铝合金压铸件的有限元模型,确定了温度场模拟的初始条件和边界条件;结合材料的热物性,利用AN-SYS软件对A380.0铝合金压铸件凝固过程中的温度场进行了模拟,得到了铸件各点温度随时间变化的规律,模拟结果反映了铸造系统温度的变化过程。结果表明：利用ANSYS模拟温度场运算速度快、结果比较准确,为热应力分析提供了温度场条件,并给压铸优化设计提供了依据。     

Al-4%Cu合金铸件凝固过程温度场的数值模拟

利用ANSYS软件对Al-4%Cu合金铸件凝固过程中的温度场进行了模拟,得到了铸件各点温度随时间变化的规律。模拟结果形象地反映了铸造过程中铸造系统温度的变化过程。进行了温度场的实际测试,结果表明:通过建立合理的模型和设置合理的边界条件,ANSYS模拟结果与实测结果符合较好。     

锻造用钢锭凝固过程温度场数值模拟及其应用

在分析锻造用钢锭凝固过程特点的基础上,建立起钢锭铸造凝固的二维非稳态温度场计算数学模型,并编制程序。计算结果反映了钢锭铸造凝固过程中温度场分布。利用该程序,可以对钢液在相似结构钢锭模中的凝固温度场进行预测和评价,也可以通过对比来优化钢锭模设计。     

连铸Ag-28Cu温度场非稳态过程的数值模拟

采用Procast软件中的Mile算法对Ag-28Cu合金连铸凝固过程中温度场的非稳态变化进行了模拟,研究了不同拉速、过热度和换热系数对温度场分布、凝固速率和凝固前沿温度梯度变化的影响。模拟结果表明:随拉速的增大,铸件中心区域的凝固速率加快,凝固前沿温度梯度变化范围减小。换热系数的改变在靠近铸件表面区域对凝固速率基本没有影响,但靠近铸件中心区域后,其凝固速率随换热系数开始大幅度增大。在整个凝固过程中,换热系数越大,凝固前沿温度梯度越大。随浇注温度的提高,其凝固速率呈振荡式增大,凝固前沿温度梯度呈振荡式减小。     

连铸凝固传热过程的数值模拟

研究和开发了连铸凝固传热过程数值模拟程序,并以生产厂的铸坯为研究对象,计算了铸坯断面温度分布和凝固壳厚度,该模型考虑了结晶器表面散热的不均匀性,处理了凝固时相变所产生的结晶潜热,将计算出的断面温度、坯壳厚度等数据与生产实验测得的数据相比较,吻合性很好.他可用来优化连铸工艺参数,是进一步开发在线控制模型的基础.     

缝隙式浇注系统对铸件凝固过程的影响

本文通过实浇测温法,研究了缝隙式浇注系统对铝合金板状铸件凝固过程中铸件上温度分布、温度梯度分布和凝固次序的影响规律,可供铝镁合金铸件工艺设计时参考。     

Numerical simulation of temperature field of copper and copper alloy in horizontal continuous casting

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｓ，ｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｏｒｄｉｎａｒｙｃａｓｔｉｎｇｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｍｅｔａｌｌｉｑｕｉｄｉｓｎｏｔｃａｓｔｉｎｔｏａｓｉｎｇｌｅｍｏｌｄ，ｂｕｔｓｔｅａｄｉｌｙｉｎｔｏａｍｏｌｄｃｏｏｌｅｄｂｙｗａｔｅｒ，ａｎｄｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｍｅ…     

结晶器喂钢带连铸坯凝固过程的数学模拟

利用旅行薄片微元体能量守恒原理,引入喂钢带相对速度参量,发展了连铸凝固旅行薄片数学模型.采用有限体积法,用Visual Basic语言独立编制源码模拟程序,并对一典型喂钢带的连铸工艺进行模拟分析,得到了连铸坯温度分布和喂进钢带凝固状态的曲线.结果证明,喂进钢带改变了结晶器内温度场的分布和传统的由表及里凝固方式,钢带在结晶器内先凝固后熔化,降低了钢水过热度和铸坯断面温度梯度,使得温度分布更有利于等轴晶结晶过程的进行,有利于铸坯断面形核率的提高.同时该模型也给出了钢带尺寸、拉速和过热度等参数对连铸坯凝固过程的影响.     

Construction and analysis of dynamic solidification curves for non-equilibrium solidification process in lost-foam casting hypoeutectic gray cast iron

Most lost-foam casting processes involve non-equilibrium solidification dominated by kinetic factors, while construction of a common dynamic solidification curve is based on pure thermodynamics, not applicable for analyses and research of non-equilibrium macro-solidification processes, and the construction mode can not be applied to nonequilibrium solidification process. In this study, the construction of the dynamic solidification curve (DSC) for the nonequilibrium macro-solidification process included: a modified method to determine the start temperature of primary austenite precipitation (TAL) and the start temperature of eutectic solidification (TES); double curves method to determine the temperature of the dendrite coherency point of primary austenite (TAC) and the temperature of eutectic cells collision point (TEC); the "technical solidus" method to determine the end temperature of eutectic reaction (TEN). For this purpose,a comparative testing of the non-equilibrium solidification temperature fields in lost-foam casting and green sand mold casting hypoeutectic gray iron was carried out. The thermal analysis results were used to construct the DSCs of both these casting methods under non-equilibrium solidification conditions. The results show that the transformation rate of non-equilibrium solidification in hypoeutectic gray cast iron is greater than that of equilibrium solidification. The eutectic solidification region presents a typical mushy solidification mode. The results also indicate that the primary austenite precipitation zone of lost-foam casting is slightly larger than that of green sand casting. At the same time, the solid fraction (fs) of the dendrite coherency points in lost-foam casting is greater than that in the green sand casting.Therefore, from these two points, lost-foam casting is more preferable for reduction of shrinkage and mechanical burntin sand tendency of the hypoeutectic gray cast iron. Due to the fact that the solidification process (from the surface to center) at primary austenite growth area in the lost-foam cylinder sample lags behind that in the green sand casting,the mushy solidification tendency of lost-foam casting is greater and the solidification time is longer.