CAE技術(shù)在壓氣室鑄件低壓鑄造工藝設(shè)計中的應(yīng)用

1工藝方案設(shè)計1.1毛坯圖設(shè)計飛機(jī)座艙鑄件是i類鑄件,采用zl116a合金,鑄件凈重為21kg,最大外廓尺寸為900mm×450mm×310mm,形狀不規(guī)則(如圖1),鑄造工藝設(shè)計難度較大。鑄件內(nèi)外表面全加工,整體上留4mm余量,為便于模具設(shè)計,將側(cè)面的臺階與大平面取平。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),選擇1%的收縮率。

三峽工程所需sf6氣體絕緣高壓電器產(chǎn)品用鑄造殼體,相當(dāng)一部分為回轉(zhuǎn)體復(fù)合結(jié)構(gòu)鑄件,重量在40kg以上,主體壁厚在15mm左右,連接法蘭厚度約為30～50mm,局部厚度達(dá)60mm,壁厚變化較大,并伴有各種高質(zhì)量要求的凸臺、法蘭密封面(槽),結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜,長期承受0.7mpa的sf6氣體工作壓力,屬復(fù)雜耐壓薄壁零件。根據(jù)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),采用金屬型低壓鑄造工藝方法,可有效消除鑄件針孔缺陷,提高外觀形狀質(zhì)量[1,2]。但由于該類鑄件較目前國內(nèi)金

針對鑄件在低壓鑄造過程中產(chǎn)生的氣孔、縮松等情況,通過對原工藝的缺點(diǎn)分析,針對其缺點(diǎn)以及鑄件特點(diǎn)提出了新的設(shè)計方案,成功解決了鑄件氣孔及縮松等缺陷,生產(chǎn)出滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)鑄件.

通過改善合金充型及凝固條件,對鋁合金盤類鑄件低壓鑄造工藝方案進(jìn)行優(yōu)化,消除了鑄件表面類似“折疊”缺陷,獲得了品質(zhì)優(yōu)良的鑄件。

低壓鑄造是將模具放在密閉的保溫爐上面,型腔通過升液管與爐膛里的金屬液相通。工作時向爐膛中加入帶壓力的空氣,金屬液會從升液管中流入型腔。待金屬液凝固后,將爐膛中的壓縮空氣釋放,未凝固的金屬液從升液管中流回到爐中。變矩器機(jī)芯中的鋁輪、葉片采用低壓鑄造技術(shù)有四大優(yōu)點(diǎn):第一,鑄件組織致密,力學(xué)性能好;第二,工藝出品率高,目前我公司鑄造廠壓鑄件工藝出品率在93%以上,同種產(chǎn)品重力鑄造的工藝出品率在

薄壁殼體鑄鋁件低壓鑄造工藝設(shè)計

分析了薄壁殼體鑄鋁件上蓋的結(jié)構(gòu)和金屬型重力鑄造工藝缺陷,采用低壓鑄造工藝,設(shè)計低壓模具,探索薄壁殼體鑄鋁件的二次頂出低壓模具設(shè)計的新方法,降低了生產(chǎn)成本和廢品率,減小了勞動強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)率。

低壓鑄造工藝由于具有平穩(wěn)底注充型、低壓力下結(jié)晶的特點(diǎn),對于易氧化合金,能獲得高質(zhì)量、高合格率的鑄件,并能提高金屬液體利用率,因而在有

研究了樹脂砂低壓鑄造工藝?yán)碚撆c原理,結(jié)合工藝試驗(yàn)得到了鋁合金zl104渦輪泵出口管樹脂砂低壓鑄造工藝規(guī)范.采用該工藝規(guī)范制造的鋁合金zl104渦輪泵出口管已用于cz-5和cz-7運(yùn)載火箭液氧煤油液體火箭發(fā)動機(jī)之中,cz-5和cz-7運(yùn)載火箭已通過了飛行考核,液氧煤油液體火箭發(fā)動機(jī)工作正常.由此表明:鋁合金zl104渦輪泵出口管樹脂砂低壓鑄造工藝是合理、正確和有效的.

基于低壓鑄造生產(chǎn)要求,對石膏型制備與烘干工藝、合金熔煉與澆注工藝進(jìn)行研究,升液管預(yù)熱有利于均勻噴涂涂料,升液管口平面上放置石棉墊板和過濾網(wǎng)片可提高服役壽命。旨在為薄壁葉片和大型復(fù)雜薄壁鑄造鋁合金鑄件的生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

以低壓鑄造成形zl205a合金殼體件作為研究對象,采用數(shù)值模擬方法,研究了殼體鑄件低壓鑄造過程溫度場及縮孔、縮松缺陷隨工藝方案的變化規(guī)律。結(jié)果表明,采用冷鐵及冒口,縫隙式澆口由8個增加到10個,補(bǔ)縮距離由200mm減小到157mm,鑄件的溫度場分布合理,鑄件缺陷部位的縮松傾向明顯減小,模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比,表明采用冒口結(jié)合冷鐵的工藝方案合理可行。

針對鋁合金耐壓殼體,采用金砂型低壓鑄造技術(shù)進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計,結(jié)合華鑄cae鑄造模擬軟件,驗(yàn)證并優(yōu)化鑄造工藝,確定出合理的工藝參數(shù)形成批量生產(chǎn)。檢測結(jié)果表明,金砂型低壓鑄造工藝可生產(chǎn)出高品質(zhì)的鑄件。

以某厚大zl205a合金鑄件為例,采用數(shù)值模擬的方法對鑄件低壓鑄造工藝中充型和凝固過程進(jìn)行模擬,分析了充型及凝固過程中溫度場的變化,并按模擬結(jié)果進(jìn)行了生產(chǎn),結(jié)果獲得了優(yōu)質(zhì)的鑄件。

鋁合金渦輪是鐵路機(jī)車上的重要配件,其零件如圖1所示。鑄件重為42kg,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要求在0.5mpa壓力下進(jìn)行水壓試驗(yàn),保壓5min不許有任何泄漏。此鑄件壁厚不均勻,薄壁處的葉片3.4mm,厚壁處70～90mm,葉片不能有冷隔、缺肉、相互串通等缺陷,增加了鑄造生產(chǎn)的難度。對這種高氣密性的要求,決定了鑄件內(nèi)部不得有任何影響氣密性的砂眼、氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷。鋁合金渦輪鑄件是采用樹脂砂砂芯、金屬型低壓鑄造工藝生產(chǎn)的,以往在生產(chǎn)過程中由于工藝

論述了大型al-si活塞的低壓鑄造工藝,包括鋁液的澆注溫度、模具溫度、模具的冷卻與涂料以及活塞的澆注工藝。以缸徑為300mm的活塞為例,在澆注溫度為640℃、充型壓力為0.025mpa、充型速度為0.4m/s、結(jié)晶壓力為0.22~0.25mpa、結(jié)晶時間為13~14min的工藝條件下,其生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)均達(dá)到批量生產(chǎn)的要求。

分析了曲軸樹脂砂鑄造低壓澆注工藝,確定了合理的低壓鑄造工藝參數(shù),解決了輸出端夾渣難題,獲得了優(yōu)質(zhì)曲軸鑄件。

分析了離合器殼體鑄件的結(jié)構(gòu),研究了低壓鑄造離合器殼體鑄件工藝的難點(diǎn)。通過增加保溫冒口、調(diào)整涂層厚度、設(shè)置預(yù)鑄孔、優(yōu)化澆注系統(tǒng)、調(diào)整澆注參數(shù)等多種手段,解決了離合器殼體鑄件厚大部位的鑄造缺陷問題,生產(chǎn)出滿足使用要求的合格鑄件。

本文作者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，從鑄造工藝的重要性說起，主要探討了鋁合金箱體實(shí)際鑄造工藝方面，具有一定的借鑒意義。

-1- 管狀三通鑄件鑄造工藝的cae畢業(yè)設(shè)計 第1章緒論 1.1鑄造工藝和cae的發(fā)展概況 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，管道連接件的需要日益增多，而且管件的種類也越來越 多。由于采用鍛造-切削加工的制造工藝不僅材料利用率低、模具壽命短而且后續(xù)加工 切斷了金屬流線，影響其性能。改為鑄造方法，并利用cae進(jìn)行數(shù)值模擬，不僅可以減 少工序，而且材料的利用率也可以大大提高，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益更為可觀。 鑄造技術(shù)正向著精確化、輕量化、節(jié)能化和綠色化的方向發(fā)展。在傳統(tǒng)的鑄件工藝 設(shè)計過程中，一直采用試錯法來得到生產(chǎn)工藝，其工藝的定型是通過多次的澆注和修改, 反復(fù)摸索，直到得到能夠滿足設(shè)計要求的工藝方案，這就不可避免地帶來了鑄件工藝 定型周期長、生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定、作業(yè)成本高等許多不利因素，尤其是對于一些大型鑄 件和中小型企業(yè)的小批次鑄件的工藝設(shè)計，更加增加了設(shè)計難度。因此，就鑄

以某鋁鎂合金支架為研究對象,深入分析了該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、材質(zhì)特點(diǎn)、產(chǎn)品技術(shù)要求。并結(jié)合金屬型低壓鑄造理論,對其金屬型鑄造工藝進(jìn)行了合理的設(shè)計。實(shí)踐證明,該工藝不僅生產(chǎn)效率及成品率高,而且鑄件質(zhì)量穩(wěn)定,為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

低壓鑄造是銅合金衛(wèi)浴五金件主要成形工藝之一,利用procast專業(yè)鑄造模擬軟件,研究了銅合金衛(wèi)浴五金件低壓鑄造充型和凝固過程,獲得了該產(chǎn)品低壓鑄造過程溫度場、流場。模擬結(jié)果顯示,初始方案在鑄件關(guān)鍵部位將產(chǎn)生明顯的縮孔、縮松現(xiàn)象。根據(jù)模擬結(jié)果和理論分析,改進(jìn)初始工藝方案,并對改進(jìn)后的工藝方案重新進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果表明,改進(jìn)后工藝方案明顯減少縮孔縮松缺陷;將改進(jìn)后的工藝方案投入試生產(chǎn),產(chǎn)品抽檢結(jié)果與模擬結(jié)果基本吻合。

鑄造工藝模擬castsoft技術(shù)在鋁合金鑄件工藝設(shè)計及優(yōu)化中的應(yīng)用 宋彬 1 郝銳 1 崔聿辰 1 胡志強(qiáng) 2 王歡 2 北京北方恒利科技發(fā)展有限公司（北京海淀100089） 天津古月有色金屬制品有限公司（天津北辰300401） 摘要：利用鑄造模擬軟件（本論文采用北京北方恒利科技發(fā)展有限公司開發(fā)的castsoft模 擬軟件）對鋁合金鑄件的凝固過程和充型過程進(jìn)行模擬。通過對凝固過程的溫度場和鑄造缺 陷進(jìn)行分析，依據(jù)分析結(jié)果對工藝進(jìn)行改進(jìn),最后設(shè)計出合理的鑄造工藝。鑄造過程計算機(jī) 模擬可以減少或取消新產(chǎn)品的工藝實(shí)驗(yàn)，能夠有效地避免可能出現(xiàn)的鑄造缺陷，保證工藝的 可靠性，縮短新產(chǎn)品的試制周期。 關(guān)鍵詞：鑄造模擬凝固過程溫度場鋁合金鑄件castsoftcad/cae applicationofcastsofttechnologyinthed