大型铸钢件冒口设计及其凝固过程模拟
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文章编 号 : 2 0 9 5— 2 7 8 3 ( 2 0 1 3 ) o 8 —0 7 8 7 —0 5
De s i g n o f l a r g e s t e e l c a s t i n g r i s e r a nd s i mu l a t i o n o f i t s s o l i d i f i c a t i o n p r o c e s s
Ab s t r a c t :Ta k i n g t h e f o r me r b e a m o f a me t a l e x t r u s i o n ma c h i n e a s a n e x a mp l e ,t h e r e a s o n a b l e r i s e r s we r e d e s i g n e d a c c o r d i n g t O
第 8卷
第 8 期
中 国 科 技 论 文
CHI NA S CI ENC EPAPER
V0 L 8 No . 8
Au g .2 0 1 3
2 0 1 3 年 8 月
大 型 铸 钢 件 冒 口设 计 及 其 凝 固过 程 模 拟
史艳 国 , 刘振 华 , 张庆玲 , 李 敏。
固过程进行模拟 , 以检验 冒口设计 的合理性 , 同时对设计 的 冒口进行 优化设 计。首先 对铸件本 体进 行凝 固过程模 拟 , 确定铸件 本体 热节 的数量和位置 , 进 而确定 冒口尺寸 、 数量和位置, 然后 对铸 件初 始工艺方案进行凝 固过程模拟 分析 , 并通过模 拟结果对 铸件 工艺方案进行优化 改进 , 对优化后 的工 艺方案进行凝 固过 程模 拟。模 拟结果表 明优化 后的工 艺方案合理 , 冒 口能够充分 补 缩铸 件, 铸件表 面和 内部 无缺 陷, 组 织致 密。 关键词 : 铸造 ; 冒口设计 ; 凝 固过程 ; 计 算机模 拟 中图分 类号 : T G2 4 4 . 4 文献标志码 : A
Me c h a n i c a l a n d El e c t r o n i c En gi n e e r i n g,Qi n h u a n g d a o ,He b e i 0 6 6 0 0 4,Ch i n a;2 .He b e i Pr o v i n c e Ya n s h a n Un i v e r s i t y Pa r a l l e l Ro b o t a n d El e c t r o me c h a n i c a l S ys t e m ab L o r a t o r y,Qi n h u a n g d a o ,He b e i 0 6 6 0 0 4,Ch i n a; 3 .S a n y He a v y Ma c h i n e C o .,Lt d,Ku n s h a n ,J i a n gs u 2 1 5 3 3 4 ,C hi n a)
t h e b e a m s i z e a n d s h a p e ,t h e s o l i d i f i c a t i o n p r o c e s s o f t h e b e a m wa s s i mu l a t e d t o t e s t t h e r a t i o n a l i t y o f t h e r i s e r s u s i n g P r o CAS T s o f t wa r e ,a n d t h e n t h e r i s e r d e s i g n wa s o p t i mi z e d .Af t e r d e t e r mi n i n g t h e d i me n s i o n a n d n u mb e r o f r i s e r s b a s e d o n t h e s o l i d i f i c a —
( 1 .燕山大学先进锻 压成型技 术与科 学教 育重 点实验 室 , 河北秦皇 岛 0 6 6 0 0 4 ;
2 .燕山大学河北省并联机器人与机 电系统 实验 室 , 河 北秦皇 岛 0 6 6 0 0 4 ; 3 .三一重机 有限公 司, 江苏昆山 2 1 5 3 3 4 )
摘 要: 以挤压机 前梁铸造为例 , 根据 挤压 机前梁 的尺寸和形 状 , 设计 出合 理 的 冒口, 并利用 P r o C AS T 软件对 挤压机 前梁 的凝
t i o n r e s u l t s a n d t h e n u mb e r o f h o t s p o t s ,t h e o p t i ma l s a n d mo l d r i s e r wa s o b t a i n e d .Fu r t h e r mo r e ,t h e o r i g i n a l s a n d mo l d p r o g r a m c a n b e o p t i mi z e d t O r e d u c e r i s e r s i z e . Th e c a l c u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t r i s e r d e s i g n i s r e a s o n a b l e i n i mp r o v i n g t h e f e e d i n g c a s t i n g a n d c a s t i n g s u r f a c e ,a n d o b t a i n i n g l e s s — d e f e c t a n d c o mp a c t i n t e r n a l s t r u c t u r e .
S h i Ya n g u o ,Li u Z h e n h u a ”,Z h a n g Qi n g l i n g ,Li Mi n 3
( 1 _Y a n s h a n U n i v e r s i t y Ad v a n c e d Fo r g i n g T e c h n o l o g y a n d S c i e n c e Ke y L a b o r a t o r y o f t h e Mi n i s t r y o f E d u c a t i o n
文章编 号 : 2 0 9 5— 2 7 8 3 ( 2 0 1 3 ) o 8 —0 7 8 7 —0 5
De s i g n o f l a r g e s t e e l c a s t i n g r i s e r a nd s i mu l a t i o n o f i t s s o l i d i f i c a t i o n p r o c e s s
Ab s t r a c t :Ta k i n g t h e f o r me r b e a m o f a me t a l e x t r u s i o n ma c h i n e a s a n e x a mp l e ,t h e r e a s o n a b l e r i s e r s we r e d e s i g n e d a c c o r d i n g t O
第 8卷
第 8 期
中 国 科 技 论 文
CHI NA S CI ENC EPAPER
V0 L 8 No . 8
Au g .2 0 1 3
2 0 1 3 年 8 月
大 型 铸 钢 件 冒 口设 计 及 其 凝 固过 程 模 拟
史艳 国 , 刘振 华 , 张庆玲 , 李 敏。
固过程进行模拟 , 以检验 冒口设计 的合理性 , 同时对设计 的 冒口进行 优化设 计。首先 对铸件本 体进 行凝 固过程模 拟 , 确定铸件 本体 热节 的数量和位置 , 进 而确定 冒口尺寸 、 数量和位置, 然后 对铸 件初 始工艺方案进行凝 固过程模拟 分析 , 并通过模 拟结果对 铸件 工艺方案进行优化 改进 , 对优化后 的工 艺方案进行凝 固过 程模 拟。模 拟结果表 明优化 后的工 艺方案合理 , 冒 口能够充分 补 缩铸 件, 铸件表 面和 内部 无缺 陷, 组 织致 密。 关键词 : 铸造 ; 冒口设计 ; 凝 固过程 ; 计 算机模 拟 中图分 类号 : T G2 4 4 . 4 文献标志码 : A
Me c h a n i c a l a n d El e c t r o n i c En gi n e e r i n g,Qi n h u a n g d a o ,He b e i 0 6 6 0 0 4,Ch i n a;2 .He b e i Pr o v i n c e Ya n s h a n Un i v e r s i t y Pa r a l l e l Ro b o t a n d El e c t r o me c h a n i c a l S ys t e m ab L o r a t o r y,Qi n h u a n g d a o ,He b e i 0 6 6 0 0 4,Ch i n a; 3 .S a n y He a v y Ma c h i n e C o .,Lt d,Ku n s h a n ,J i a n gs u 2 1 5 3 3 4 ,C hi n a)
t h e b e a m s i z e a n d s h a p e ,t h e s o l i d i f i c a t i o n p r o c e s s o f t h e b e a m wa s s i mu l a t e d t o t e s t t h e r a t i o n a l i t y o f t h e r i s e r s u s i n g P r o CAS T s o f t wa r e ,a n d t h e n t h e r i s e r d e s i g n wa s o p t i mi z e d .Af t e r d e t e r mi n i n g t h e d i me n s i o n a n d n u mb e r o f r i s e r s b a s e d o n t h e s o l i d i f i c a —
( 1 .燕山大学先进锻 压成型技 术与科 学教 育重 点实验 室 , 河北秦皇 岛 0 6 6 0 0 4 ;
2 .燕山大学河北省并联机器人与机 电系统 实验 室 , 河 北秦皇 岛 0 6 6 0 0 4 ; 3 .三一重机 有限公 司, 江苏昆山 2 1 5 3 3 4 )
摘 要: 以挤压机 前梁铸造为例 , 根据 挤压 机前梁 的尺寸和形 状 , 设计 出合 理 的 冒口, 并利用 P r o C AS T 软件对 挤压机 前梁 的凝
t i o n r e s u l t s a n d t h e n u mb e r o f h o t s p o t s ,t h e o p t i ma l s a n d mo l d r i s e r wa s o b t a i n e d .Fu r t h e r mo r e ,t h e o r i g i n a l s a n d mo l d p r o g r a m c a n b e o p t i mi z e d t O r e d u c e r i s e r s i z e . Th e c a l c u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t r i s e r d e s i g n i s r e a s o n a b l e i n i mp r o v i n g t h e f e e d i n g c a s t i n g a n d c a s t i n g s u r f a c e ,a n d o b t a i n i n g l e s s — d e f e c t a n d c o mp a c t i n t e r n a l s t r u c t u r e .
S h i Ya n g u o ,Li u Z h e n h u a ”,Z h a n g Qi n g l i n g ,Li Mi n 3
( 1 _Y a n s h a n U n i v e r s i t y Ad v a n c e d Fo r g i n g T e c h n o l o g y a n d S c i e n c e Ke y L a b o r a t o r y o f t h e Mi n i s t r y o f E d u c a t i o n