铝青铜铸件离心铸造工艺数值模拟

采用ProCAST软件对铝青铜铸件的立式离心铸造充型与凝固过程进行了数值模拟,分析了浇注温度和离心转速对离心铸造充型过程的影响。结果表明,在离心铸造中,浇注温度对液态金属的充型速度无明显影响,凝固速度随浇注温度的升高而降低;提高离心转速有利于提高液态金属的充型速度和凝固速度。针对铝青铜环形铸件获得的优化工艺参数为,浇注温度1 100℃,铸型转速350 r/min。     

ZTC4钛合金机匣构件离心铸造过程的数值模拟

采用数值模拟方法,研究ZTC4合金机匣离心铸造的充型和凝固过程,分析了离心转速、浇注温度和铸型预热温度对熔体充填过程流动场、凝固过程温度场和应力场的影响,并预测了缺陷的分布.结果表明,随离心转速提高,熔体充型速度无明显变化,但柯氏力作用更加明显,铸型中熔体流股变细;熔体过热度低于30℃时,铸件出现明显的浇不足缺陷;铸型预热温度是影响铸件残余应力的主要因素,而离心转速和熔体过热度的影响次之;铸件最后凝固的较厚部位容易出现缩松、缩孔缺陷,且其位置与X射线检测结果较吻合.     

钛合金离心铸造数值模拟技术及应用

铸造CAE在复杂钛合金铸件的离心铸造凝固过程模拟,预测了钛合金铸件铸造过程的可能缺陷。简要介绍了复杂钛合金离心铸造过程数值模拟技术,包括钛合金的充型凝固模拟、凝固过程温度场数值模拟及预测缩松缩孔等,并给出了华铸CAE软件对典型的复杂钛合金支板铸件进行模拟和模拟结果分析的应用案例。应用表明,该软件能够准确地预测钛合金铸件可能产生的气孔、缩松缩孔等缺陷等。     

基于Procast的高Nb-TiAl低压涡轮叶片离心铸造数值模拟

采用Procast铸造模拟软件,模拟了高Nb-Ti Al合金低压涡轮叶片离心铸造过程。在其他工艺参数一定的条件下,研究不同离心转速对叶片充型、凝固过程的影响。模拟结果显示,离心转速越大,叶片中缩孔缩松缺陷体积越小,所生产的铸件越致密。但是,当离心转速达到500 r/min时,金属熔体主要由上部横浇道注入,与两端同时注入方式相比,浇注效率低,而且气体不易排出,容易产生卷气缺陷。并且离心转速大会增加金属熔体对型腔壁的冲刷作用,容易产生夹砂缺陷。综合考虑,最终本模型的最佳离心转速确定为400 r/min。     

复杂钛合金铸件立式离心铸造过程的数值模拟

利用三维可视化离心铸造数值模拟技术模拟某钛合金薄壁件的充型凝固过程,预测缺陷可能的位置。重点分析缺陷区域在不同转速下的缩松、缩孔分布情况,给出最佳转速。结果表明,缩松缩孔出现在铸件热节部位,与实际铸件X光检测显示一致。对比发现,在150r/min时的铸件缩孔明显减小。这是由于转速增大离心力增大,熔体充填型腔的能力增强,有效减小了缩孔体积,改善了缺陷情况。     

排气阀立式离心铸造模拟及工艺优化

建立了483Q发动机排气阀的三维模型;采用数值模拟的方法,分析了排气阀离心铸造充型及凝固过程,预测了铸造缺陷位置;设计了二因素三水平的正交试验表,分析了浇注温度、型模温度的变化对铸件质量的影响,确定了浇注温度900℃、型模温度40℃、离心转速300 r/min为最优参数组合,并进行了浇口尺寸优化;优化后重新分析发现,排气阀出现铸造缺陷的概率最低。该结论可为排气阀的离心铸造生产提供一定理论指导。     

立式离心铸造顶头模具设计及充型凝固模拟

根据Φ136mm的穿孔顶头外形,设计一种立式离心铸造顶头的模具。通过数值模拟软件模拟其充型过程及凝固过程,离心铸造工艺参数为离心转数300 r/min、浇注温度1530℃和充型速度0.25m/s。模拟结果表明:铸件的充型过程基本平稳、快速,大概10.7s充型完毕;凝固过程中铸件温度场分布符合顺序凝固的要求,需1237s完全凝固。另外,固相分数也证实了铸件凝固过程是合理的。     

离心铸造复合管外层充型与凝固数值模拟

Procast离心铸造模块不能直接用于卧式离心铸造。通过分析两种离心铸造的充型特点与受力情况,提出了卧式离心铸造的模拟方法,结果表明充型与凝固过程温度场的变化规律与实际一致。复合管两层浇注时间间隔直接影响到铸件的品质。提出了复合管内外层浇注时间间隔的确定方法。对不同工艺参数下卧式离心铸造外层金属液充型和凝固过程进行数值模拟,获得了各工艺参数对金属液充型及第二层浇注时间间隔的影响规律。     

球墨铸铁件铸造工艺计算机辅助设计

针对球墨铸铁箱盖铸件在铸造过程中产生的缺陷,采用铸造过程模拟软件MAGMAsoft对铸件的充型和凝固过程进行模拟,分析铸件在凝固过程中产生的缺陷类型和状态,有针对性的设计补缩工艺,利用充型示踪粒子掌握熔体在铸件内部的流动情况,指导浇注系统设计。并对铸件的组织和力学性能进行预测。新工艺提高了工艺出品率,获得了合格的铸件。     

铸造充型过程数值模拟及实验研究的进展

铸造充型过程与铸件多种缺陷密切相关,对铸件力学性能有重要影响.对铸造充型过程的数值模拟研究进行了回顾与分析,着重探讨了近年来该方面的研究热点——气体和氧化膜卷入模拟的研究现状,及该方面研究所面临的问题;分析了铸造充型过程实验方法的现状,并展望了铸造充型过程气体和氧化膜卷入模拟的发展.     

铝合金盘状零件离心铸造成形过程数值模拟及实验研究

运用ProCAST铸造仿真软件对离心铸造盘状零件充型和凝固过程进行数值模拟,研究了铸件可能产生的缺陷及位置,分析了缺陷产生的原因并优化铸造工艺。通过减少内浇口的数量,提高模具温度,减少热量散失,可以形成盘状零件的顺序凝固,有利于铸件质量的提高。试验表明,模拟结果与试验结果相吻合。     

TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程数值模拟的试验验证

TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程较其它铸造过程的充型有很大的不同,它是在重力场、离心力场及科里奥利力场共同作用下完成的充型过程。本文通过对离心铸造充型过程的液体进行受力分析,依据描述流体流动行为的N-S方程及连铸性方程,建立了TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程数值模拟模型,为研究TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程及缺陷形成规律提供了新的研究方法,模拟结果和试验结果相吻合。     

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。     

钛合金离心精密铸造充型过程计算机模拟

建立了离心力场下铸造充型流动的数学模型 ,在自行研制的三维铸件充型 /凝固模拟软件 (CASM 3DforWin dows)基础上 ,研制开发了相应的离心力场铸造充型的计算机模拟软件。对钛合金薄壁铸件在重力场下及不同离心精密铸造工艺条件下的充型过程进行了实例模拟计算。计算结果表明 :在离心力场下金属液的薄壁充型能力比重力浇注强得多 ,而“拐头反充”式离心浇注方式是一种合理的离心力场下的铸造工艺方案     

薄壁复杂结构机匣铸件低压铸造工艺研究

运用ProCAST铸造模拟软件对薄壁复杂结构铝合金机匣铸件的低压铸造工艺方案进行仿真模拟。分析铸件充型和凝固过程,发现充型过程流动平稳,温度场较为均匀;但在凝固过程中由于机匣结构复杂,在壁厚较大及凝固较晚的部位产生了缩松、缩孔缺陷。在改进方案中,采用增加补贴和内浇道数量来强化铸件缺陷部位的补缩,并在铸件相应位置配合使用冷铁,再次模拟结果显示优化后的方案合理可行,试制后通过X射线检测,获得无缩孔、缩松铸造缺陷的高品质铸件。     

ZM6镁合金大型薄壁铸件数值模拟

用MAGMASOFT专业铸造软件对ZM6镁合金砂型薄壁件铸造过程进行了数值模拟,研究了铸件在充型和凝固过程中的温度场分布,预测了铸造过程中出现的各种缺陷.结果显示在铸件内浇道部位易出现气孔和氧化夹杂,而在铸件中部与补缩冒口连接处易出现缩孔、疏松缺陷.通过对铸件进行金相、SEM、EDAX分析,得出实际浇注铸件产生的缺陷与模拟结果相符合.     

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。     

离心铸造数值模拟技术的研究与开发

对离心铸造过程中金属液体的流动、传热进行分析,成功建立了描述离心铸造充型及凝固特性的数学模型.在Visual C 6.0平台上,利用数值模拟技术对离心铸造过程中铸件的形成过程进行可视化的仿真.实际应用表明,可以达到验证现有方案、优化铸造工艺的目的.     

金属型铸造镁合金管接头工艺数值模拟

采用金属型重力铸造方式,借助有限元分析软件模拟了镁合金管接头铸件的充型和凝固过程。对铸件的充型过程,温度场变化及可能产生的缺陷进行了分析,并依据分析结果对工艺进行了改进。     

Ti-47Al-6Nb基排气阀的熔模离心铸造工艺的研究

本文研究了高Nb钛铝基排气阀铸件的熔模离心铸造工艺,排气阀铸件的化学成分确定为Ti-47Al-6Nb (at.%),所用型壳材料为锆砂。为了与模拟充型结果进行比较和验证浇注工艺,本文进行了排气阀的离心铸造模壳充型实验。模拟结果表明：模壳充型时间约为3.8s,铸件缺陷沿排气阀中心线分布,特别是在颈部位置处;经过实验验证,模拟结果和实验结果吻合度较好。实验过程中,模壳挂涂所需内层浆料的适宜工艺确定为粉液比是1.5:1,搅拌时间30min。通过对排气阀铸件表面进行XRD测试,结果表明铸型与壳型之间没有明显的界面反应;排气阀铸件的金相组织为典型的层状结构,晶粒尺寸大小在185 - 305μm之间。