鑄造工藝設(shè)計及數(shù)值模擬

2.19萬字 44頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要 本文不僅從理論上介紹了鑄造工藝設(shè)計及數(shù)值模擬，還從實際出發(fā)，根據(jù)具體的壓盤鑄件的設(shè)計，學習和掌握鑄造工藝設(shè)計及數(shù)值模擬的整套流程。
首先進行壓盤鑄件的鑄造工藝設(shè)計，先要分析本壓盤件的形狀、尺寸、質(zhì)量等生產(chǎn)要求。根據(jù)這些生產(chǎn)要求以及鑄造工藝手冊，初步擬定一個工藝方案，并設(shè)計澆注系統(tǒng)。本壓盤鑄件采用砂型鑄造，全封閉頂注式澆注系統(tǒng)，鑄件頂部設(shè)6個出氣孔，不需要砂芯，不設(shè)計冒口。在確定好工藝方案后，需要通過CAD軟件繪制最終裝配圖以及澆注系統(tǒng)各組元截面示意圖，還要通過UG軟件繪制壓盤鑄件裝配實體圖。
鑄造工藝方案設(shè)計好后便是對其進行數(shù)值模擬了，本設(shè)計中所使用的模擬軟件是ProCAST。將UG所做的裝配實體圖導入ProCAST軟件，設(shè)置各項參數(shù)進行模擬。本壓盤鑄件共設(shè)計了兩次模擬，第一次模擬的工藝參數(shù)分別設(shè)置為：澆注溫度為1400℃，砂箱溫度為20℃，充型時間為8s，換熱系數(shù)設(shè)置為750W/（m2R26;K），充型結(jié)束后采用空冷?？紤]到如果澆注溫度過高會浪費能源，還會導致鑄件廢品率增加，將第二次模擬的澆注溫度設(shè)置為1380℃。進行模擬后得出結(jié)果，分析比較兩種方案發(fā)現(xiàn)，兩種方案最終鑄件基本都沒有缺陷，這說明所設(shè)計的鑄造工藝方案可行。兩種方案的模擬結(jié)果的差異有：充型方面，1380℃時，其充型過程中有部分區(qū)域溫度較其他區(qū)域溫度低，而1400℃時基本沒有這種情況，1400℃時的開始固化時間比1380℃時的時間遲很多；凝固方面，1400℃時，凝固較1380℃時需要更長的時間。通過比較分析兩種方案，綜合考慮，本設(shè)計最終使用1380℃作為澆注溫度。
本課題涉及了鑄造工藝設(shè)計，鑄造過程數(shù)值模擬，鑄造過程數(shù)值模擬結(jié)果分析，通過數(shù)值模擬結(jié)果對鑄造工藝方案進行優(yōu)化等諸多方面。從對壓盤件的設(shè)計展開，在著重研究數(shù)值模擬在鑄造工藝中的應(yīng)用的同時，也對鑄造工藝設(shè)計進行有側(cè)重點的分析。

關(guān)鍵詞 鑄造工藝 數(shù)值模擬 ProCAST 壓盤