基于数值模拟的防喷器壳体铸造工艺优化
基于procast的124d型主泵泵壳铸造工艺设计及优化
Casting Process Design and Optimization of 124D Main Pump Casing Based on ProCAST
Zhang Chuan, Yu Jiu
Abstract: Taking " Hualong No. 1” 124D main pump cysing as the research object, the dsting materiai and structurai characteristid havv been analyzed and the sand cysting process plan has been designed. The theediniensional modei of the pump cesing cesting has been drawn by UG soXwcc, and the cesting siniulation soXwcc ProCAST has been used te perform the simuiation of the model filling and the solidification. After the analysis of the shenkage deSect, the casting process has been optimized. Fintly, the cesting process plan with no macroscopic shenkage and porosity defects has been obtained te meet the quality requirements.
数值模拟在曲轴铸件工艺优化中的应用
数值模拟在曲轴铸件工艺优化中的应用
曲轴铸件工艺是一种常用的机械零件制造工艺,其重要的技术要求是材料的分散性和质量的可控性。
为了保证其质量,在曲轴铸件生产过程中,曲轴铸件的工艺参数需要经常进行调节和优化,以获得最优的曲轴铸件产品性能。
数值模拟是一种能够对工艺参数在任意给定情况下的变化及其影响进行计算的现代工程技术,它的特点是精确且速度快,具有自适应的优势。
此外,它还可以模拟复杂场景,恢复曲轴铸件工艺参数和优化的实际概况。
在曲轴铸件工艺优化中,数值模拟的应用(建立一个三维的曲轴模型)能有效帮助我们更客观地理解曲轴的制造过程,从而协助我们优化各类工艺参数,提供更恰当的工艺设计,给出更符合实际的结果。
数值模拟也可以帮助我们理解浇筑及冷却过程,从而帮助我们优化工艺,提高制造质量。
此外,还可以利用数值模拟对变形和强度进行分析,以提高曲轴铸件的可靠性和耐用性。
这一过程可以建立一个三维的曲轴力学模型,帮助企业更加客观地评估各个参数的影响,设计更佳的力学性能过程。
总的来说,数值模拟可以很好地用来帮助企业优化曲轴铸件的工艺,提高曲轴铸件的品质,延长使用寿命。
它的可视化技术可以模拟更复杂的场景,建立可靠的理论模型,从而有效帮助企业降低成本,提高生产效率。
排气阀壳体铸造工艺的数值模拟优化
李宝治 , 杨 军 z艾秀兰 z ,
(. 1 沈阳铸造研究所, 辽宁 沈 阳 l02 ;. 10 I2大连交通大学 材料科学 一 程学 院, 宁 人连 16 2 ) r 辽 10 8 摘要 : 为消除排气 阀壳体 的渗漏缺 陷 , 利用 Z A T数值模拟软件对 原铸 造工艺 ‘ CS 案进i. _ J 模拟 , 现产牛渗漏的区域属 发
.
a trsn l i e e i n d b t he p e s r d a d n n—p e s r d g tng s se fe im at ng r d sg e oh t r s u e n o r s u e a i y t ms,ha e sn h n t twh n u ig te no —pr s e y tm , esurd s se t mo d iln Wa s o t a t e r n he ul flig s m oh nd h io met e e wa r iig t by, n t e eo e h la a e r b e l lv l s asn sa l a d h r fr t e e k g p o l m o e e uM n i g n h d a i e tWaSs h' .Th o a c b n o lm a e lo S Ie ) sn h o i a d. r ulc ls o ed y e lc ls a big pr b e h sbe n as Ol d 1y u ig c r m t s n ’ e Ke r :nun r lsm ua in; x a tv l u ig; a tn t o y wo ds le a i lto e h us a ̄eho sn c sig me h d
基于ProCAST涡壳体铸件精铸过程数值模拟研究
摘 要 :氧泵壳体为涡壳体铸件 , 形状 复杂 , 壁厚差较大,铸造凝固过程中易出现疏松缩孔等缺陷,铸造难度较大。
为 了缩 短 试 制 周 期 ,节 约 生 产 AS T 软 件 对 该 铸 件 的充 型 、凝 固过 程 进 行 了模 拟 分 析 ,
s h or t e n t h e d e ve l o pi ng c y c l e , e c o n o nf i z e t he p r o d uc t i o n c os t , o p t i mi z e po u ing r t e c h n ol o g y pa r a me t e r s , t h e mo l d il f l i ng a n d s o l i d i ic f a t i o n pr o c e s s o f v o l u t e a r e s i mul a t e d b y Pr o CAST. n I a d d i t i o n, s h r i n ka g e d e f e c t s i n v ol ut e a r e
t he il f l i n g mo l d of v ol u t e c a s t i ng i s r a pi d a n d s moo t h ,a nd t h e n t h e p r o re g s s i ve s ol i di ic f a t i o n i s r e a l i z e d t h e
J u 1 . 2 01 5 Vo 1 . 6 4 N0 . 7
铸
造
・6 4 7 ・
F OUNDRY
基 于P r o C A S T 涡 壳体 铸 件精 铸 过 程 数 值 模 拟 研 究
基于数值模拟的铝合金壳体的铸造工艺优化
谢谢各位老师的观看
由上表可得,方案五为最合适的冒口设计
温度优化
740℃
720℃
700℃
680℃
综上,740℃的铸造初始温度为最优温度
最优铸造工艺 顶冒口25mm 侧冒口60mm 补贴98mm 初始温度740℃
5.结论
• 1.基于Pro-E的设计平台,可以将所设计的零件形象直观的展现在我 们面前,让设计趋于简单化,容易修改设计中出现的错误,提高了设 计人员的设计效率和兴趣,为后期的铸造模拟提供了强大的数据支持。 • 2.将华铸CAE模拟软件应用到铝合金铸造工艺优化的设计中,成功解 决了铸件出现缩孔缩松的问题,实现了铸造过程的可视化,让人们更 好的了解铸造时的充型及凝固过程,对铸造过程中铸件温度,铸型温 度,铸型压力,液相分布等变化有基本认识。 • 3.通过华铸CAE软件对铝合金壳体的铸造模拟,获得的最优铸造方案 可以直接应用于现实生产,不仅可以有效的降低次品率,还可以节约 材料和能源。获得高质量的铸件,对未来的使用者有了更安全的保障。 • 4.将Pro-E和华铸CAE结合使用在铸造工艺上,是现代化发展的必然, 它解决了所有传统工艺不能解决的问题,这对今后铸造业的发展以及 铸造人才的培养都起到了积极的作用。我从本课题中受益匪浅。
铸件色温
缩孔缩松
冒口优化
方案一
顶冒200mm 侧冒80mm 补贴50mm
方案二
顶冒100mm 侧冒90mm 补贴50mm
方案三
顶冒50mm 侧冒80mm 补贴98mm
方案四
顶冒25mm 补贴98mm
方案六
顶冒25mm 侧冒50mm 补贴98mm
2.研究内容
• 1.查阅相关铸造书籍,根据壳体零件设计浇 注系统和冒口; • 2.使用Pro-E绘制壳体零件、浇注系统和冒 口; • 3.使用华铸CAE模拟铝合金铸造生产过程, 观察零件上是否存在缩孔缩松缺陷,对冒 口形状尺寸和铸造温度进行修改,寻找最 优的冒口尺寸和铸造温度。
数值模拟在后桥壳体铸造工艺优化中的应用
铸
・Hale Waihona Puke 造 J n2 1 a .00
V 15 NO 1 o .9 .
4 ・ 2
F UND只Y O
数值 模 拟在 后 桥 壳体 铸 造 工 艺优 化 中的应用
袁 书仓 ,张佳伟 ,汤明健
(. 1 中国一拖集 团有 限公司工艺材料研 究所 ,河南洛阳 4 10 ;2 沈阳铸造研 究所 ,辽宁沈阳 10 2 ) 7 04 . 10 2
s l ic t n p o e swa a r d o t sn a h oi f a i rc s s c ri u ig Hu z u CAE s f di o e u ot r . ru ht e c m p r o fl ud wa e Th o g h o a i n o q i s i p a e d n m i i r u in c u s u ig s l ic t n r c s n e ie e tc sig t c nc I h s y a c ds i t o re d r oi f a i po e s u d r df r n a t e h ia tb o n di o n
c n i n 。v r u e d n is o h i k g e e t o m i g c n e f r c s e .T e s r k g o dt s a i s t n e ce f s r a e d f c s f r n a b o e a t d i o o n h hi a e n d s r u i n a d t c nc I i l f h a t g n e i e e t a t g p o e s s we e c m p r d a d iti t n h i a ed o e c s i s u d r f r n s i r c s e r o b o e y t n d c n ae 。 n
铸造模拟对几种典型铸件的工艺改进
浇注系统 卷气
冒口
图 7 卷气顺序-方案 1
·41·
《铝加工》
2009 年第 1 期总第 186 期
技术工程/信息报道
冒口
卷气
浇注系统
图 8 卷气顺序-方案 2 气歧管是形状复杂的中空制品, 在浇注过程中很
全球最大铝制造商俄罗斯铝业关闭两处铝矿
全 球 最 大 的 铝 制 造 商 --俄 罗 斯 铝 业 联 合 公 司 (United Co. Rusal, 下 称 俄 铝 ) 将 关 闭 位 于 牙 买 加 和 意 大 利 撒 丁 岛 的两处铝矿加工厂。
俄 铝 将 于 3 月 31 日 关 闭 位 于 牙 买 加 的 Windalco 加 工 厂 , 预 计 停 产 一 年 。 Windalco 将 在 两 个 月 之 内 裁 掉 250 名 临 时 工 , 但 仍 将 继 续 雇 佣 约 850 名 正 式 工 。 Windalco 的 年
图 4 初始工艺凝固顺序 将铸件模拟缺陷位置与铸件实际缺陷位置
(如图 5)对照, 可以发现模拟结果与实际情况很吻 合。 初步预测造成缺陷的原因是: ①模具局部冷 却能力较低; ②铸件壁厚不均匀。
针对以上原因, 我们在模具中安放一定数量 的冷却水管, 以确保铸件实现同时凝固, 从而消 除缺陷。 改进工艺如图 6 所示。 将改进后的工艺
我们将浇口位置移至铸件尾端, 设计了方案 2。
并对方案 2 进行模拟分析。 分析结果如图 8 所示。 从分析结果可以发现, 改进工艺充型比较平
稳, 卷气缺陷基本上得到了控制。
4 结论
铸造工艺中的数值模拟与优化研究
铸造工艺中的数值模拟与优化研究第一章:引言铸造工艺是制造业中一项重要的制造技术,它涉及到金属材料的熔化、铸型和凝固等过程。
随着现代科学技术的不断发展,数值模拟与优化研究成为铸造工艺改进的重要手段。
本文将从数值模拟和优化两个方面进行研究,以探索如何利用现代技术提高铸造工艺的效率和质量。
第二章:数值模拟在铸造工艺中的应用数值模拟是通过使用计算机模拟铸造过程中的物理现象和工艺参数,以预测和改进铸造工艺的一种方法。
在铸造过程中,流体力学、传热学和固相变化等多种物理现象相互作用,对铸件的性能和质量产生重要影响。
利用数值模拟方法可以定量地解决这些问题,并优化铸造工艺参数。
3.1 流体力学模拟铸造过程中,熔融金属流动的方式和路径对铸件质量和内部缺陷的形成有重要影响。
数值模拟可以利用计算流体力学(CFD)方法,分析流动行为、温度分布和气体冲击等因素,并通过调整浇注方式、浇注温度和铸型设计等工艺参数,优化铸造工艺,减少缺陷的产生。
3.2 传热学模拟铸造过程中的热传递对铸件的凝固和晶粒生长等过程起着重要作用。
数值模拟可以使用传热学模拟方法,分析热能在铸件中的分布和传递方式,进而优化冷却方式、浇注温度和浇注速度等工艺参数,控制铸件的凝固过程,改善铸件的组织和性能。
3.3 固相变化模拟铸造过程中,熔融金属的凝固过程会引起固态相变。
数值模拟可以模拟和预测这些相变过程,通过调整铸造参数,使固态相变能够更加均匀地进行,从而提高铸件的力学性能和组织均匀性。
第三章:优化方法在铸造工艺中的应用优化方法是指通过数学模型和算法,寻找最优解或接近最优解的一种方法。
在铸造工艺中,优化方法可以应用于铸造工艺参数的调整和铸造工艺方案的选择。
4.1 参数优化在铸造工艺中,有许多参数需要进行调整,如浇注温度、浇注速度、尺寸设计等。
优化方法可以通过建立数学模型,以最小化铸件的缺陷和提高铸件的性能为目标,确定最优的工艺参数。
4.2 工艺方案优化铸造工艺方案的选择对于铸件的质量和产能起着决定性作用。
《挤压铸造过程数值模拟及工艺优化》范文
《挤压铸造过程数值模拟及工艺优化》篇一一、引言挤压铸造是一种重要的金属铸造工艺,广泛应用于各种工程领域。
为了更精确地掌握和控制挤压铸造过程,提升产品的质量、降低成本、优化工艺参数,进行数值模拟及工艺优化至关重要。
本文将对挤压铸造过程进行数值模拟,并通过分析模拟结果来探讨其工艺优化。
二、挤压铸造过程数值模拟1. 模型建立在挤压铸造过程中,模型建立是数值模拟的基础。
通过CAD 软件建立铸件、模具及挤压装置的三维模型,并导入有限元分析软件中。
在模型中考虑材料的物理性能、热传导性能、流变特性等关键因素。
2. 材料选择与参数设置根据所使用的合金材料和实际生产要求,设置合适的材料参数。
这些参数包括材料密度、比热容、热导率等,对于流动性和热物理性质的不同阶段要详细描述。
此外,挤压铸造过程中压力、温度等关键工艺参数也需根据实际进行设置。
3. 数值模拟过程利用有限元分析软件对挤压铸造过程进行数值模拟。
这一过程包括模具填充、冷却凝固、压力释放等关键阶段。
通过数值模拟可以观察材料在各个阶段的流动状态、温度分布以及应力变化等。
三、工艺优化探讨1. 填充过程优化通过数值模拟结果,可以观察到铸件在填充过程中的流动状态。
针对流动不均匀或出现涡流等问题,可以通过调整模具设计、改变浇注速度和压力等措施进行优化。
同时,合理的填充顺序和速度控制也是提高产品质量的关键因素。
2. 冷却凝固过程优化冷却凝固是决定铸件质量的重要环节。
通过数值模拟分析,可以找出温度梯度较大的区域和潜在的热应力集中点。
根据这些信息,可以调整冷却速率和模具温度分布,以改善铸件的凝固过程和力学性能。
3. 工艺参数优化工艺参数的优化包括压力、温度、时间等关键因素的调整。
通过数值模拟分析,可以确定最佳的工艺参数组合,以提高产品质量、降低成本和减少生产周期。
同时,根据生产需求和市场反馈,可以不断调整和优化这些参数,以适应市场的变化。
四、实际生产中的效果与应用通过在生产实践中应用数值模拟的结果和工艺优化的方法,可以实现更好的产品设计和制造。
基于模拟技术的球墨铸铁件铸造工艺优化
2 . 铸 件工艺分析
铸 件 的三 维立 体结 构 如 图2 所 示 , 铸 件 轮 廓 尺寸 为8 5 5 mm ×4 7 4 m1 T I ×5 1 5 mm,最 小 壁 厚 为 1 0 mm,最大 壁 厚 为7 5 mm,质量 为 1 6 8 k g ,材 质为
QT 5 o 0 —7 ,其 化学 成 分 见表 1 ,力学 性 能 见表 2 。
造
Ca s d n g
基于模拟技术的球墨铸铁件
铸造工艺优化
西 安文理学 院物理与机械 电子工程 学院 ( 陕西 7 1 0 0 6 5 ) 鲁瑞 轩 何斌锋
铸造是零件毛坯最常用 的生产工艺之一 。铸造
具 有 很 多特 点 ,与其 他 成 形 工艺 相 比 ,其 不 受 零件
毛 坯 的 重 量 、尺 寸 和形 状 的 限制 。对 机 械加 工 十分
软件进行 网格划分。网格划分越细 ,计算结果越精 确 。虽然细化网格有助于计算结果的精确性 ,但会 导致 计算时 间过长 。基本模拟思路为 :利用Vi e w
西安文理学院校级大学生创新创业训练计划资助项 目。
象 ,故对铸型刚度有一定要求 ,球化等级需达 四级
以上 ,金 属液 浇 注 前进 行 型 外球 化 处 理 ,铸 件 不 得
C a s t 软 件 预 测铸 件 产生 缩 孔 、缩松 的 部 位和 大 小 , 然后 改 进 和优 化 铸 造 工艺 ,实现 铸 造 工 艺设 计 一 数 值模 拟 验证 一改 进 设计 的 优 化 设计 路 线 ,直 到 模 拟 结果 符 合 工艺 要 求 。
困 难 ,甚 至 难 以 制 得 的 零 件 ,都 可 用 铸 造 方 法 获 得 。铸 造 工 艺 ( 造 型 、造 芯 、浇注 、落 砂 、清 理 及 其后 处 理 等 )是 铸 造 生产 的 核心 ,是 能 否生 产 优 质
数值模拟在铸钢壳体铸件工艺优化中的应用
陷 ,按 比例 作 图法设 计 出 冒 口尺 寸 , 过 利 用 通 浇 注系 统来 对铸 件进 行
一
该铸件为铸钢件 , 铸造收缩率为 2 加工余量 %, 4mm, 水平 分 型 , 工水 玻 璃 砂 造 型 , 箱 一 型 , 手 一 铸 造工 艺 示意 见 图 2 。
收 稿 日期 :0 0 0 — 0 21~42
由于 华铸 C E分 析 系统 是 一 套基 于有 限 差分 A
原理编制的用 于模拟铸造充型凝 固过程的计算机 数值仿真软件 , 分为前置处理 、 计算处理和后 置处 理 三个 相对 独立 的模块 E。 前置处 理模 块 , 照不 在 按 同 的工 艺 方 案导 人 所 需 的组 成部 分 的 S L格式 文 T
定 的补 缩 。远 离浇 注
图 4 原始铸造 工艺 方案
系统 的部 位 用 2个 冒口 来 补 缩 , 寸 101I x 0 l 尺 2 I 20lm。见 图 4 TT I l 。
1 . 熔 化 工 艺 设 计 4
作者简 介 : 袁书仓 (9 2 )男 , 17 一 , 河南宜 阳人 , 工程 师 , 主要 从事铸 造 工艺设计和铸造凝固模拟应用 。
和发 生 的 时 间予 以有 效 的预 测 , 而优 化 铸 造 工 艺 从
1 . 浇 注 系统 设 计 2
根 据 铸 造 工 程
师手册 [, 结合现 场 生 产 经验 , 定 其 浇 确
注 系 统 尺 寸 ,直 浇 道 、 浇道 和 内 浇 口 横
设 计 , 保 铸件 质 量 l。 确 l l 本 设计 通 过采 用 PoE三维 造 型 软件 对 铸 钢壳 r/
2铸 件 的凝 固过程数 值模 拟
21 产 品 实体 建模 .
铸造工艺的数值模拟优化
w r ieet eh o g rvmet a dsl t no t l rj t sdi a hpo ut n R sac sl hw ta n. add rn cnly i o e ns n e c a pi o c ue b t rd ci . eerhr ut so t o f t o mp e ma p e n c o e s h 3
维普资讯
第2 9卷 20 0 6年
第 6 期 1 1月
兵 器 材 料 科 学 与 工 程
0RDNANC E MAT RI C E E AL S I NCE AND E NGI NEE NG RI
Vo .9 No6 1 2 . No . 2 0 v, 0 6
i ai r c s e nd i sr tte pr d to fc tn fc t n p o e s sa n t c h o uci n o asi g. o u
铸 造工艺 的数值模 拟优化 米
胡红 军 ,杨 明波 ,龚喜兵 ,李 国瑞
( 庆 l学 院 材 料 科 学 与 工 程 学 院 , 庆 4 0 5 ) 重 T 重 0 0 0 摘 要 : 了研 究 和 预测 铸 造 工 艺对 铸 件 质 量 的影 响 , 置 合 理 的军 用 汽 车 转 向臂 的 铸 造 浇 冒 1 系 统 和 工 艺 参 数 。 为 设 3 应用 铸 造 模 拟 软 件 对 转 向 臂 的 三 种 不 同 工 艺 方 案 进 行 凝 固 模 拟 , 据 凝 固模 拟 结 果 显 示 的 缺 陷 及 内部 缩 松 情 况 , 出 改 进 工 艺 根 提 方 案 并 对 其 进 行 凝 固模 拟 , 择 最 佳 方 案 应 用 于 生 产 。研 究 表 明 , 最 合 理 的 浇 冒 1 置方 式 , 优 的 浇 注 温度 8 5 o 选 3是 3布 最 2 C, 浇 注 时 间 1 , 用 水 平 分 型 。应 用 表 明 , 造 模 拟 软 件 能 够 准 确地 预测 充 型 凝 固 过 程 中可 能 产 生 的 缺 陷 , 而 辅 助 工 艺 5S 采 铸 从
AXON来图加工防喷器的制造、工艺优化与工装设计制作
AXON来图加工防喷器的制造、工艺优化与工装设计制作随着市场竞争的日益激烈,石油机械市场的价格大战日趋白热化,要想在激烈的競争中脱颖而出,抓住客户的喜好是成功的关键,而客户的个性化、多样化需求与企业批量化和标准化生产无疑成为一种矛盾。
河北华北石油荣盛机械制造有限公司是具有一定国际知名度的综合性石油机械制造企业,这次拿到外国客户AXON来图加工防喷器订单,所需防喷器为公司首次加工,需求批量大、交货周期短、技术要求高,尤其是要求以散件形式发货,对尺寸加工精度提出了更高的要求。
在AXON来图加工防喷器的制造中,优化加工工艺30余项,设计制作了铰链座轴加工工装、闸板体偏心外圆加工工装等工装近20项,从而使生产加工更加顺畅,满足客户越来越高的产品质量要求,使得所有零部件实现互换,实现了产品一次装机合格率100%的目标。
标签:防喷器;工艺;工装;互换性前言随着市场经济的不断完善和世界经济一体化的深入发展,我国的先进制造技术得到了越来越多国家的肯定。
发展我国的先进制造技术,必须同现有的制造业水平相结合,以具有国际竞争力的新产品开发为目标,以新产品的开发带动先进制造技术的发展。
河北华北石油荣盛机械制造有限公司是具有一定国际知名度的综合性石油机械制造企业,是全球产销量最大的陆地防喷器制造商,是国内实力最强的井控装备制造与配套企业,产品已打入北美、南美、海湾、非洲、中东、亚太等全球主要产油区域的美国、加拿大、俄罗斯等40多个产油国家。
这次拿到外国客户的AXON来图加工防喷器订单,开拓了新的海外市场,所需防喷器为公司首次加工,需求批量大、交货周期短、技术要求高,尤其是要求以散件形式发货,对尺寸加工精度提出了更高的要求。
从图纸下发开始就研究落实生产加工中的每个细节,借鉴以往防喷器加工中积累下来的宝贵的经验,安排由具有丰富现场施工经验的技术员负责AXON来图加工防喷器的制造、工艺优化与工装设计制作。
1 分析图纸拿到一份图纸,首先要分析图纸,找出其中的重点、难点进行技术攻关,解决技术难题。
《挤压铸造过程数值模拟及工艺优化》范文
《挤压铸造过程数值模拟及工艺优化》篇一一、引言挤压铸造是一种重要的金属铸造工艺,它通过高压力将熔融金属挤压入模具中,以获得所需的形状和尺寸。
随着计算机技术的发展,数值模拟技术在挤压铸造过程中得到了广泛应用。
本文旨在探讨挤压铸造过程的数值模拟方法及工艺优化策略,以提高产品质量、降低生产成本。
二、挤压铸造过程数值模拟1. 模型建立数值模拟的第一步是建立准确的物理模型。
这包括确定铸件、模具和压铸机的几何尺寸、材料属性以及它们之间的相互作用。
此外,还需要考虑热传导、流体流动、压力传递等物理现象。
2. 数值方法在模型建立的基础上,采用合适的数值方法进行求解。
常用的方法包括有限元法、有限差分法和边界元法等。
这些方法可以有效地解决复杂的物理问题,并得到较为准确的结果。
3. 模拟过程模拟过程主要包括熔融金属的填充、保压和冷却三个阶段。
通过模拟这些过程,可以预测铸件的质量、尺寸精度以及可能出现的缺陷。
三、工艺优化策略1. 模具设计优化模具设计是挤压铸造过程中的关键因素。
通过优化模具的结构、材料和热处理工艺,可以提高铸件的成型质量和生产效率。
例如,采用合理的冷却系统可以降低铸件的温度梯度,减少热应力,从而降低裂纹和变形的风险。
2. 工艺参数优化工艺参数包括压铸速度、压力、温度等。
通过优化这些参数,可以获得更好的铸件质量。
例如,适当的压铸速度和压力可以确保熔融金属充分填充模具,避免气孔和缩孔等缺陷。
而合适的温度则可以保证金属的流动性和与模具的热传递效率。
3. 数值模拟与实际生产的结合数值模拟结果可以为实际生产提供指导。
通过将模拟结果与实际生产数据进行对比,可以验证模拟的准确性,并进一步优化工艺参数。
此外,还可以通过模拟预测可能出现的问题,以便提前采取措施进行预防。
四、实例分析以某铝合金铸件为例,通过数值模拟技术对其挤压铸造过程进行模拟。
首先建立物理模型,确定铸件、模具和压铸机的几何尺寸和材料属性。
然后采用有限元法进行求解,得到铸件的填充、保压和冷却过程。
汽轮机主油泵泵壳铸件的铸造工艺设计
(3)材料牌号为 QT400-15,基体组织为铁素 体,抗拉强度逸400 MPa,屈服强度逸250 MPa, 伸长率逸15%,硬度 120~180 HB。
XIAO Yuan-yu,LIU Peng,ZHEN Li-jun,GUO Chun-lin
(Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang 618000,China)
Abstract:The structure and technical requirements of the castings of the main oil pump casing of steam turbine were introduced. The casting process of the casting was described in detail. The formation of shrinkage and porosity of the main oil pump castings were studied by CAD and MAGMA simulation softwwere. Finally,through practice verification,a more optimized casting technical plan was formed,and the following conclusions were drawn:(1)For small and medium-sized nodular iron castings with similar pump casing structure,no rwaser process design could not completely solve shrinkage and shrinkage defects.(2)The main oil pump shell type nodular iron parts could be directly fed by the rwaser to solve the shrinkage and porosity defects. Special rwaser with high feeding efficiency was used for direct feeding,which could significouldtly improve the casting quality.(3)For the nodular iron castings with complex hot section dwastribution,the reasonable matching of the rwaser and cold iron was one of the key technologies for forming dense compact castings. Key words:nodular iron;pump casing;shrinkage;porosity
双相钢闭式循环泵后导叶数值模拟研究及铸造工艺优化
双相钢闭式循环泵后导叶数值模拟研究及铸造工艺优化
缸体和叶片是大型发电机组重要的部件之一,但是由于铸件较大,实际铸造过程中一旦产生缺陷将导致产品质量下降而无法使用,所以需要在生产之前进行缺陷的预测。
本文采取对双相钢进行砂型测温的方法,设计物理实验,将实际结果与模拟结果进行对比,最终确定界面换热系数为810 W/(m2·K)。
将实验所测得热物性参数录入到模拟软件中,模拟双相钢金属液在铸型中的充型距离,当浇注温度为1514℃时,实验所得距离为685 mm,模拟结果为706mm,实验结果与模拟结果仅差20 mm,从而验证了适合双相钢数值模拟的热物性参数。
以上所测得的界面换热系数和热物性参数将会被录入到模拟软件MAGMA中,利用MAGMA对缸体和叶片铸造工艺进行模拟研究。
在原始工艺的模拟结果基础上,针对铸件存在的主要缺陷不断地优化铸造工艺并确定最佳方案。
确定采用雨淋式底注的浇注系统,并搭配底部的暗冒口,模拟实验成功消除铸件关键部位的缺陷,满足使用要求。
浇注系统尺寸最终确定为:直浇道直径122 mm,横浇道直径97.6 mm,内浇道直径122 mm。
冒口尺寸最终为:缸体上端明冒口尺寸:长600 mm,宽300 mm,高450 mm;中轴上端冒口尺寸:长300 m,宽150 mm,高225 mm;缸体底部圆柱形暗冒口尺寸:直径300 mm,高450 mm。
外壳体铸件成型数值模拟及工艺优化
外壳体铸件成形数值模拟及工艺优化廖兴银(贵州航天新力铸锻有限公司贵州遵义)摘要:利用“CAE软件”计算外壳体铸件充型凝固过程模拟,对定量缩孔模拟计算进行了探讨。
应用此计算方法对外壳体不锈钢铸件进行数值模拟,优化其铸造工艺。
关键词:外壳体铸件;数值模拟;工艺优化目前,在国内的中小型铸造企业中,都面临市场份额不足,铸件质量要求高,原辅材料不断上涨,铸件利润空间变得越来越窄的困境。
这样的前提下,企业急需解决的问题就是提高产品质量来争取更大的市场份额,同时寻求较高的利润空间来壮大企业。
要实现这两点,除了加强生产管理和企业资金运作外,还要去对铸造工艺的优化来保证铸件的质量和降低铸件在实现过程中的成本。
本论文主要研究方向是利用CAE软件来优化大型铸件(对中小企业来说)的铸造工艺,寻找一个最佳的工艺方案,在保证铸件质量的前提下来提高工艺出品率,同时已能解决该类企业由于设备能力的局限带来的钢水量不足的问题。
1、计算机辅助设计的发展史铸造成形优良的随意性、复杂性和经济性在所有的热加工成形技术中占有很大的优势。
而计算机数字模拟技术、计算力学和传热传质学的迅速发展,可以将铸造成形过程又不可视化为可视,使铸造工艺设计由定性转向定量,由经验设计走向科学预测。
由于上述优点,从20世纪60年代到目前,美、日、英、德、法等工业发达国家的冶金铸造技术人员都开展了这方面的研究,掀起了一次次高潮。
在1988年5月第四届铸造和焊接的计算机数值模拟的会议上,模拟比赛的结果表明三维温度场计算已经成熟,充型过程的数值模拟随之兴起。
1983-1993年,美国、西德、丹麦、加拿大、比利时等国的研究人员采用MAC、SMAC、SOLA-VOF方法,在砂铸、压铸、实型铸造中模拟了灰铸铁、铝合金、球墨铸铁的充型过程,进行二维、三维速度场和温度场的计算,获得液态金属流动模式、充型次序、速度分布、各部位充型时间,预测冷隔、气孔、氧化膜卷入等缺陷,并与高速摄影、水力模拟试验对比验证,开辟了模拟新领域。
环形防喷器壳体铸造工艺方案的改进
环形防喷器壳体铸造工艺方案的改进
杨玉刚;忽宝明;罗乃林;樊庆华;李昌库;张川卫;郝玉英
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2008(37)13
【摘要】本公司生产各种规格和尺寸的环形防喷器壳体铸钢件.多年来.环形防喷器壳体铸钢件一直存在着表面和内部质量问题,对铸造工艺方案进行了四次重大的修改.最终彻底地解决了环形防喷器壳体铸钢件的质量问题,获得了优质的铸钢件,满足了防喷器壳体高压和试漏的严格要求。
本文提供了优质铸钢件获得的一种措施.在铸造理论的认识上以及在铸钢件工艺计算方面,会有一定的参考意义。
【总页数】2页(P134-135)
【关键词】环形防喷器;铸造理论;工艺方案;壳体;质量问题;铸钢件;工艺计算;优质【作者】杨玉刚;忽宝明;罗乃林;樊庆华;李昌库;张川卫;郝玉英
【作者单位】宝鸡石油机械有限责任公司技术中心;宝鸡石油机械有限责任公司;宝鸡石油机械有限责任公司铸造厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG21;TE921.5
【相关文献】
1.HYDRIL环形防喷器壳体的有限元分析 [J], 王娟虎;莫丽
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芳
4.石油防喷器壳体的砂型铸造工艺研究 [J], 赵志明;叶生志;王正齐;
5.环形防喷器壳体铸造工艺方案的改进 [J], 杨玉刚;罗乃林;樊庆华;张川卫;郝玉英;李昌库;忽宝明
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2 0 年 1月 08 2
铸
造
设
备
研
究
D c 0 8 N6 e. 0 o 2
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・
计 算机应 用 ・
基 于数 值模 拟 的 防喷 器 壳体 铸 造 工 艺优 化
Ab ta t Ac o d n h h r ce sisa d tc n c lr q i me t o eb o u r v ne h l t e c si g tc n lg s sr c : c r i g t t e c a a t r t n e h i a e u r o i c e n s ft lwo t e e trs e l h a t h oo y wa h p , n e
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过反复修 改工艺参数对工艺进行 了改进 , 得到 了较 为理 想的工艺方案 。 这对缩短试验周期 , 小同类型产品 冒口 减
尺寸 。 高工 艺出品率, 提 节省原材料等有着重要 的意 义。
关键 词 : 喷 器 ; 造 工 艺 ; 孔 缩松 ; 防 铸 缩 数值 模 拟 中 图分 类 号 :G 4T 3 1 T 2 ;P 9 文 献标 识 码 : A 文 章 编号 :0 4 6 7 (0 80 —0 8 0 10 — 182 0 )6 0 2 — 4
尚桂凡 . 平 赵
( 华大 学材 料科 学与 工程 学院 , 西 四川 成 都
6 03 ) 109
摘 要: 根据 防喷器壳体结构特 点及技 术要 求进行 了工 艺性分析并拟订 了工艺方案。基 于数值模 拟技 术对 铸件的热节部位 、 冒口的补缩能力等进行 了数值模拟 , 根据模拟结果探明 了工艺热节和铸造缺 陷产 生原 因, 并通
Ca t g P o e sOp i ia i n o h o u r v n e h l si r c s t z to ft e Blwo tP e e t rS el n m
Ba e n m e i a i u a i n s d o Nu r c lS m l to
t eh tp t o i o n v l e c v r n e ig a i t f h e d r A c r i gt esmu a in r s l ,h r i f a t g d f csa d h os o st n o av - o e d f d n bl yo ef e e . c o d n t i lt e u t t e o gn o si e e t n p i a e i t oh o s i c n h t p t wa u d n h r c s o l eo t z d a d i r v d b d fi g te p o e sn a a tr. ia l ,ac mp rt ey o o s s 0 n ,a d t ep o e sc u d b p i e n mp o e y mo i n r c s i gp r me e s F n l s f mi y h y o a ai l v i e l r c si g s h me wa mb de . t ssg i c n o s o t n t e ts y l d a o e sn c e se o i d I wa inf a t h re h e tc ce,r d c h ie o e s me tp f r d cs r e , p i t e u e t e s f h a y e o o u t s r z t p i i r v ae o n s e r d c ,s v h a tra n O o . mp e r t f i d p o u t a e t e r w ma e la d S n o i f h i Ke r s bo u r v ne , a tn e h oo , h n a e d fc , u r a i l t n y wo d : lwo t e e tr c si g tc n lg s r k g e e t n me c lsmu ai p y i i o
二十世纪九十年代美 国、 加拿大等国油 田钻井 为降低钻井成本和提高油井生产能力 . 在许多硬岩 地 层 和 已进 入 开 发 后 期 的 油气 田实施 了大 量 欠 平
衡井 [ 1 ] 喷器是 欠平 衡井 上 一种重 要 的控 制井 喷 。防
值模拟凝 固过程可在实际铸造前对铸件可能出现
的缩 孔 、 松 等缺 陷进 行有 效 的预 测 。 以不 断改进 缩 工艺 , 效控制 凝 固过程 。 有 本 文 采 用 华 铸 C EIt A T Sel. 防 喷 A / e S — te 0对 nC 8
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