最新双金属复合垂头铸造工艺及充型模拟模拟

双金属复合垂头铸造工艺及充型模拟模拟双金属复合锤头铸造工艺设计及充型模拟[摘要]：锤头是反击式破碎机中破碎矿石的主要部件，该部件在使用中锤柄不断承受交变的弯曲应力和冲击力，而锤头部位则主要承受较强的冲击力和摩擦力。

本文通过设计出一种新型的锤头制作工艺，采用镶铸复合技术解决现有技术中存在的锤头易磨损、易破碎、使用寿命短的问题。

采用的技术方案是双金属复合型锤头的制作方法，双金属复合型锤头的结构为：包括相连接的锤柄和端头，所述端头内部设置11根耐磨棒，锤柄部分为高锰钢，耐磨棒的主要成分为高铬铸铁，各耐磨棒之间呈等边三角形放置；与传统的砂型铸造相比较采用消失模模铸造工艺有大大的简化，且零件的质量及精度较高，设计自由度大。

同时利用负压紧实可以解决高铬铸铁的固定问题；进而使耐磨棒的外表面与锤柄主体合金紧密结合，并力求达到冶金结合。

并对铸造过程进行ProCAST铸造模拟。

[关键词]：镶铸复合法；高铬铸铁；高锰钢；消失模;The casting process design of Double metal composite hammerand filling simulationFan-Hao（Grade08,Class1,Major control materials，Materials Science and Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shaanxi）Tutor:Wang-Hua[Abstract]: Hammerhead is the main parts of the broken ore crusher hammer handle, the component is in use constantly to withstand alternating bending stress and the impact hammer parts, mainly exposed to the strong impact and friction force. Through the design of a new type of hammerhead production process, using cast-in composite technology to solve existing technology hammerhead easy wear, easy broken, the short life of the problem. The technical solution adopted for the production of bimetal composite hammer, bi-metallic composite structure of the hammer: including the hammer handle and the end connected to the end internal settings wear rods 11, the hammer handle part greatly simplified, and the quality of the parts of high manganese steel wear bar the main component of high chromium cast iron, and other equilateral triangle is placed between each wear rod was; compared with the traditional sand casting using the lost foam casting process and accuracy of high design freedom. While taking advantage of the vacuum tight can solve the fixed problem of high chromium cast iron; thus closely integrated rods, wear-resistant outer surface with a hammer handle the main alloy, and striving to achieve a metallurgical bond. And the casting process ProCAST casting simulation.[Key words]: cast-composite method; high chromium cast iron; high manganese steel; lost foam毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日目录摘要Abstract1 引言 (1)1.1 研究的目的和意义 (1)1.2 常用双金属复合工艺现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 (1)1.2.1研究方法 (2)1.2.2应用领域 (3)1.3研究目标和研究内容 (3)1.4研究的技术路线 (3)2 双金属复合铸造方案 (3)2．1进行工况分析合理选择锤头结构及的复合材质 (3)2．1．1工况分析 (3)2．1．2锤头结构的确定 (3)2．1．3锤头材质的确定 (5)2．2选择合理的铸造方案进行镶铸 (5)2．3消失模铸造工艺设计 (6)2．3．1铸造工艺性分析 (6)2．3．1．1读图 (6)2．3．1．2零件结构的工艺性分析 (7)2．3．2绘制铸件图及模样图 (8)2．3．2．1 零件机加部分的余量及铸件尺寸公差 82．3．2．2不能直接铸出的孔、台部位 (9)2．3．2．3合金收缩和EPS模样收缩值 (9)2．3．3设计消失模铸造工艺方案 (10)2．3．3．1模样在铸型中的位置即浇注位置 (10)2．3．3．2确定浇注金属液引入铸型的方式 (10)2．3．3．3一箱浇注的铸件数量及布置 (11)2．3．4消失模铸造浇注系统的结构和尺寸设计 (11)2．3．4．1浇注系统各单元截面的设计 (11)2．3．4．2浇口杯尺寸设计 (12)2．3．4．3冒口的设计 (13)2．3．5消失模铸造生产及浇注规范 (13)2．3．5．1白模、涂料、模组、造型 (13)2．3．5．2浇注温度的确定 (14)2．3．5．3负压的范围及时间的确定 (14)3 其他工艺方案 (14)4 proCAST铸造过程模拟 (15)4．1 proCAST模拟过程简介 (15)4．2 proCAST建模模拟详细过程 (15)4．2．1使用三维软件进行建模及前处理 (15)4．2．2使用proCAST的MeshCAST模块进行网格划分及修补生成四面体网格 (16)4．2．3使用proCAST的PreCAST模块进行边界条件及作用面、初始条件和工艺等参数的设置 (17)4．2．4 使用proCAST的DataCAST模块进行二进制转化并进行模拟计算 (18)4．2．5 使用proCAST的VisualCAST/viewCAST模块进行模拟结果的查看 (19)5 各种工艺方案模拟结果及分析比较 (19)5.1工艺方案a模拟结果及分析 (19)5.2带有集渣补缩暗冒口的浇注方案模拟结果及分析 (22)5.3 高工艺出品率带排气冒口浇注方案模拟结果及分析 (25)6 总结 (28)致谢： (29)参考文献 (30)1 引言1.1 研究的目的和意义冶金、矿山、电力、水泥、石化等行业中大量使用的零部件往往都是因为磨损而失效，耐磨零部件的消耗量很大。

全国每年各种金属耐磨件的消耗量在数百万吨以上，锤头、衬板、鄂板等这些采用高硬度材料制造工艺简单，所以越来越受到人们的重视。

造的耐磨件，不仅生产成本高，而且脆性大，因而在强烈冲击载荷条件下使用时受到限制。

而矿山机械上所使用的锤头锤头部分应能够承受一定的冲击以及交变载荷，需要足够的硬度与耐磨性，与之连接起安装与传动作用的锤柄部分应该具有一定的塑性与韧性。

耐磨锤头是破碎机的关键部件，其端部磨损程度决定出料粒度的大小，因此通常被设计成头部和柄两部分，其中头部直接与物料发生撞击，要求具有较高的硬度和耐磨性，而起连接作用的锤柄并不直接参与磨损，只需具备相应韧性和强度即可。

这两者本身就是相互矛盾的。

使用单一材料很难满足使用要求，难以具备高硬度、耐磨、良好的塑韧性。

另外，在矿山、水泥等工业领域中，有许多抵抗磨粒磨损的工件都采用高硬度的铬系合金白口铸铁，然而其中部分易损件要求与设备的某些部位装配一起，需要对其非工作面进行机械加工，在这些情况下整体用高硬度材质就难以满足要求。

还有一些易损件只要求特定的部位磨损到一定的尺寸后就失效报废，因此锤头整体采用同一种金属进行生产非但在经济上不可取，在使用上也没有必要。

复合双金属材料能在零件不同部位提供不同性能，通过表面材料与芯部材料的合理组合，可以使材料获得所需的冶金性能。