【消失模模拟】灰铸铁件消失模铸造过程模拟研究

海边拾贝

消失模铸造作为一种精密近净成型技术，以其诸多优点，被誉为“21世纪的绿色铸造技术”，具有广阔的应用前景。在消失模铸造充型过程中，由于模样分解产生的气体对液态金属流动前沿的影响作用，使液态金属充型过程中的速度场和自由表面、凝固过程中的温度场以及充型和凝固中所产生的缺陷与普通砂型铸造有很大的不同。采用数值模拟手段可以有效地揭示消失模铸造中液态金属的充型规律和模样—金属液相互作用机理，预测铸造缺陷的产生。为优化铸造工艺设计、提高铸件质量提供理论指导。本文针对消失模铸造技术的特点，应用三维造型软件UG进行实体建模并采用铸造模拟软件ProCAST模拟了板形灰铸铁件的消失模铸造充型过程，获得了各种工艺因素对消失模铸造充型过程中金属液的充型速度、气膜压力、气膜厚度及金属液前沿温度的影响规律。得到以下主要结论：1、液态金属充型速度随浇注温度、负压度和涂层透气性的增大而增大，随模样密度和涂层厚度的增大而减小；2、气膜厚度和气膜压力随浇注温度、模样密度、涂料层厚度的增大而增大，随负压度和涂层透气性的增大而减小；3、金属液流动前沿温度随模样密度和涂层厚度的增大而下降，随负压度的增大而提高；4、通过模拟，获得板形灰铸铁件较为合理的工艺参数为：浇注温度1400℃，模样密度13kg/m3，负压度0.04MPa，涂料厚度为0.5mm，涂料透气性9.5×10-9m2/Pa.s。在以上基础上，设计了进刀箱盖、衬铁铸件的消失模铸造工艺，模拟了其充型和凝固过程，预测了铸造缺陷，并进行了相应的工艺优化。按照优化后的工艺参数进行实际生产，得到了合格的铸件，验证了数值模拟的可靠性。
灰铸铁件消失模铸造过程模拟研究_张倩-email.pdf (5.78 MB, 下载次数: 26)

2014-5-3 18:16 上传

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