基于大孔出流和均衡凝固理论的汽车后桥件铸造工艺设计及数值模拟

根据均衡凝固理论,用计算机辅助设计和数值模拟的方法确定汽车后桥的铸造工艺.利用UG软件精确计算铸件的模数分布情况,根据均衡凝固理论的均衡段定义划分补缩区域,确定冒口的大致位置,在此基础上,确定铸件的浇注位置、分型面;然后确定冒口的准确位置以及浇注系统的总体型式,从而得到总体铸造工艺方案;其后按照均衡凝固理论进行铸件浇冒口系统的详细计算设计;最后用FT-Star数值模拟软件对所设计的铸造工艺进行校核模拟,观察铸件充型、凝固过程,发现铸造过程中可能出现的缺陷,经比较后得到较为合理的铸造工艺.     

铸件模数计算程序的开发研究及其在铸造工艺CAD／CAE系统中的应用

为了把三维计算机辅助工艺设计与铸件凝固模拟集成在一起，在统一的三维模型上进行设计计算和模拟分析，作者采用离散法计算铸件各组成部分的体积和非散热面积，进而求出铸件热节部位的模数，并利用经验公式计算浇冒口系统。另外，亦可利用三维凝固模拟来校正铸件铸造工艺，以保证其合理性。     

铸件模数计算程序的开发研究及其在铸造工艺CAD／CAE系统中…

为了把三维计算机辅助工艺设计与铸件凝固模拟集成在一起，在统一的三维模型上进行设计计算和模拟分析，作者采用离散法计算铸件各组成部分的体积和非散热面积，进而求出铸件热节部位的模数，并利用经验公式计算浇冒口系统。另外，亦可利用三维凝固模拟来校正铸件铸造工艺，以保证其合理性。     

铸钢件的顺序凝固和冒口的计算(续)

四、运用模数法设计计算冒口1．冒口颈铸件和边冒口之间必须造成顺序凝固,凝固应从铸件开始,经过冒口颈再到边冒口,即冒口应该最后凝固。因此冒口颈的模数应该比铸件的模数大,边冒口的模数又应该比冒口颈的模数大,它们之间应为如下关系,     

基于CAE技术的铝合金顶盖铸造工艺设计

利用CAE技术对铝合金顶盖铸件的凝固热节、模数进行了计算,利用计算参数对铸件进行了工艺设计,最后利用CAE软件模拟了铸件在完整铸造工艺下的充型和凝固过程,确保工艺的合理性。结果表明,利用铸造CAE技术进行铸造工艺设计具有直观、速度快且成本低的特点,特别适合于新产品的开发和工艺优化。     

离心铸造TC4合金冷速对其组织和力学性能的影响

实验与模拟计算相结合研究Ti-6Al-4V(TC4)合金在陶瓷壳型离心精铸条件下,铸件模数对凝固过程冷速的影响,以及铸件组织、性能随模数和冷速之间的统计关系。结果表明:当铸件模数较小时,模数大小对凝固过程冷速影响比较显著,而随着模数的进一步增加,当M7.00mm时,铸件冷却速度随模数变化并不明显;晶粒尺寸、α/β片层厚度及二次枝晶间距均随铸件模数的增加及冷速的减小而增大,抗拉强度则呈现相反趋势。得出了TC4离心精铸件组织、性能与铸件模数和冷速之间定量关系的表达式。     

先进低成本的铸件浇注和补缩系统设计方法

用实例介绍了一项用于铸造生产的三维模拟技术,通过对金属液充型和凝固过程的数值模拟进行铸造工艺设计,从而在计算机上实现可视铸造过程,能保证既快又省地设计一个优化的铸造工艺.与传统的模数法,经验和试错的工艺设计不同,本模型是用铸件的凝固时间计算补缩系统.从一个铸件凝固模拟开始,根据凝固时间和被补缩的体积,计算冒口和冒口颈的尺寸和数量,再进行铸件加冒口的模拟计算,做必要的修正,直到获得满意的结果,最后根据铸件的临界壁厚、体积、充型速度和浇注温度等参数计算浇注系统.当整个系统设计完成后,模拟计算整个充型和凝固过程以验证设计,做必要的修正,直到获得一个能生产无铸造缺陷铸件的铸造工艺,即保证一次成功生产出合格铸件,节约了时间和成本.     

铸钢件的顺序凝固和冒口的计算

为获得健全的铸钢件,基本条件之一是顺序凝固,即必须使铸件在凝固过程中不断地从冒口获得钢液进行补缩。本文介绍了关于顺序凝固和凝固模数的基本概念,并介绍了铸钢件冒口的两种计算方法:模数法和热节圆法。     

铸渗成形过程直接差分法数值模拟

本文介绍了一种表面复合材料铸渗技术的直接差分模拟方法。根据铸件凝固的模数法则建立简化的凝固模型,采用直接差分法（ＤＦＤＭ）对铸渗过程进行数值模拟。给出了各攻边界的温度计算式,实例的计算和实测结果基本吻合。本方法可用于铸渗工艺设计中的参考预选。     

顺序凝固是获得优质铸钢件的关键

本文根据铸钢件的特点,提出获得优质铸钢件的关键是顺序凝固.其方法是控制凝固过程的温度梯度.具体方法是:控制冒口模数与铸件热节模数的比值;采用不同的浇注方式;用发热保温材料控制铸件至冒口递增的温度梯度.     

View Cast软件在大型铸钢件铸造工艺设计中的应用

以大型铸钢齿轮为例,介绍了利用ViewCast软件进行铸造工艺设计的新方法。首先根据裸件的凝固时间和热节数计算出冒口尺寸和数目,然后对铸件及其冒口进行凝固计算,根据计算结果优化得出最佳的补缩系统。然后进行浇注系统的设计计算,并对铸件的充型凝固过程进行了计算,计算结果表明该铸造工艺能平稳地进行充型,补缩系统能有效补缩凝固过程中所需要的金属。     

圆锥破碎机传动轴架的铸造工艺设计及模拟优化

运用传统的铸造工艺设计方法对圆锥破碎机传动轴架铸造工艺进行了初步设计,利用V-Cast模拟软件,对传动轴架初始工艺的充型和凝固过程进行了数值模拟,分析了初始工艺产生缺陷的部位和原因。在此基础上,通过添加冷铁,优化了铸造工艺,对优化工艺再次进行了模拟。模拟结果显示,优化工艺实现了传动轴架的顺序凝固,消除了缩孔、缩松等缺陷。生产实践表明,采用优化工艺生产的传动轴架内部组织致密,符合技术要求。     

连铸圆坯凝固微观组织数值模拟

在连铸和随后的生产工艺中预测和控制钢材的微观结构是生产制造满足高质量要求的特殊钢的一项非常重要的任务。连铸过程是一个非常复杂的过程,在这一过程中伴随着热量传输、质量传输、凝固和相变。在CAFE模型中,元胞自动机方法与连铸过程中传热计算进行耦合。利用ProCAST软件对连铸圆坯的凝固过程进行仿真模拟,通过连铸坯温度测量证明预测的连铸坯表面温度与实际比较接近。应用CAFE法实现了连铸坯凝固过程三维微观组织及其形成过程的模拟,通过对比试验和模拟的圆坯的宏观结构对模拟的结果进行了评价,证明模拟结果与试验结果吻合。     

计算机模拟在冷却机轮毂铸造工艺设计上的应用

运用传统的铸造工艺设计方法对轮毂铸钢件铸造工艺进行了初步设计;利用V-Cast模拟软件,对轮毂初始工艺的凝固过程进行了模拟,分析了初始工艺产生缺陷的部位和原因.在此基础上通过添加、调整冷铁,进行工艺优化,最终获得了合适的工艺方案.模拟结果显示,优化工艺实现了轮毂的顺序凝固,消除了缩孔、缩松缺陷.     

数值模拟在烧结机台车体铸造工艺设计中的应用

运用ViewCast软件对烧结机台车体铸件的凝固过程进行了数值模拟,分析了其缺陷产生的部位和原因.根据模拟结果并结合理论分析,通过ViewCast软件设计了冒口尺寸和分布,经过多次模拟,进行铸造工艺优化,最终获得了合适的工艺.结果表明,优化工艺实现了铸件的顺序凝固,消除了缩孔、缩松缺陷.生产实践表明,采用ViewCast软件设计的铸造工艺,铸件组织致密,符合技术要求.     

CASTsoftCAD／CAE技术在大型采矿设备铸件工艺设计中的应用

利用CASTsoftCAD／CAE软件对采矿设备铸件的凝固过程和充型过程进行模拟。依据铸造缺陷的分析结果对工艺进行改进,最后设计出合理的铸造工艺。铸造过程计算机模拟可以减少或取消新产品的工艺试验,能够有效地避免可能出现的铸造缺陷,保证工艺的可靠性,缩短新产品的试制周期。     

铸件模数Mc对A357合金二次枝晶臂间距及致密度的影响

研究试样直径和铸件模数Mc与铸件二次枝晶臂间(SDAS)的关系，通过测试A357合金不同凝固条件下铸件不同部位的SDAS，得出砂型铸造凝固条件下SDAS与铸件模数M之间的关系式。研究了铸件模数等对铸件致密度的影响，确定了获得高致密度铸件的合理的凝固条件。     

支座凝固模拟及铸造工艺辅助设计

支座铸件大部分缺陷产生于凝固过程,为了准确找出缺陷位置进而合理设计浇冒系统,进行了支座铸件凝固过程数值模拟,找出热量集中的部位,预测出凝固顺序,设计了底注式浇注系统和两个侧冒口,大幅度减少了铸造缺陷,从而优化了铸造工艺,提高了铸件质量。     

基于数值模拟的大型薄壁铝合金件差压铸造工艺设计

将传统工艺和现代计算机模拟技术相结合,利用View Cast软件对薄壁铝合金筒体铸件凝固过程进行了分析,通过凝固过程时间分布预测了缩孔缩松产生的位置。采用加设缝隙式内浇道和增大冒口尺寸的方法对初始铸造工艺方案进行了优化。再次模拟表明,改进后的方案合理可行,铸件实现了充分补缩和顺序凝固,消除了缩孔（松）等缺陷。     

连铸坯凝固过程的数值模拟研究

研究了拉速和过热度相关工艺参数对铸坯温度场的影响规律,利用Fluent软件模拟石油套管用钢37Mn5铸坯的连铸凝固过程,分析了连铸坯凝固传热过程的温度场。讨论了不同过热度和拉坯速度条件下铸坯温度场的分布情况。总结了连铸圆坯凝固过程的传热特点,优化了工艺参数。结果表明,优化后的工艺参数可以指导生产实践。