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《汽車(chē)輪轂鑄造工藝的計(jì)算機(jī)模擬.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、球墨鑄鐵輪轂的鑄造工藝優(yōu)化及數(shù)值模擬研究歐陽(yáng)文華*作者簡(jiǎn)介：歐陽(yáng)文華（1969－），江西省新余市，男，工程師，主要從事鑄造工藝的研究，13879054870，13879054870@139.com新余鋼鐵集團(tuán)有限公司機(jī)制公司鑄造廠，江西新余，338004摘 要：本文采用華鑄CAE軟件對(duì)客車(chē)的球墨鑄鐵輪轂鑄件的凝固過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，根據(jù)對(duì)鑄造工藝方案的凝固模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，獲得了一種合適的鑄造工藝用于客車(chē)輪轂的鑄件生產(chǎn)，有效地消除了輪轂生產(chǎn)過(guò)程的縮孔、縮松缺陷。結(jié)果表明：鑄造CAE技術(shù)可以有效地預(yù)測(cè)鑄件中產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷
2、危險(xiǎn)區(qū)域，為工藝方案的評(píng)價(jià)和改進(jìn)提供科學(xué)的依據(jù)，有效解決了其縮孔、縮松缺陷的問(wèn)題。凝固過(guò)程溫度場(chǎng)的模擬結(jié)果與實(shí)際試制過(guò)程中測(cè)試結(jié)果吻合較好。關(guān)鍵詞：輪轂，數(shù)值模擬，球墨鑄鐵NumericalSimulationandProcessOptimizationofSolidificationintheDuctileHubCastingOUYANGWen-HuaMechanismcompanyCastingFactoryofXinYuiron&steelgroupCO.,LTD,JiangXiXinYu,338004Abstract
3、:Inthispaper,thesolidificationofDuctileHubCastingwassimulatedwiththesoftwareofHuaZhuCAE.Thefoundryprocesswasoptimizedbythesimulationandexperiment.Theshrinkageandporosityoftheductilehubcastingareeffectivelyeliminated.ThereforeitisindicatedthatfoundryCAEtechnologycan
4、beappliedtoevaluate,improvethecastingprocessbyforecastingcastingdefectsarisingduringsolidificationprocesses.Thesimulationresultsagreewellwiththetrial-productionresults.Keywords:Hub,Simulation,Ductile1、前言鑄造過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于指導(dǎo)鑄造的實(shí)際生產(chǎn)。采用數(shù)值模擬技術(shù)可以預(yù)測(cè)鑄件可能出現(xiàn)的縮孔、縮松、澆
5、不足、冷隔和卷氣等缺陷。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)鑄造工藝的方案進(jìn)行模擬來(lái)進(jìn)行工藝的優(yōu)化，可以縮短鑄件的研制周期，提高鑄件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和廢品率，能產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益[1,2]。輪轂類球墨鑄鐵件是汽車(chē)底盤(pán)的重要保安零件，此鑄件壁厚不均勻，熱節(jié)分散，縮孔、縮松傾向較嚴(yán)重[3~5]。目前，某客車(chē)廠客車(chē)的前橋輪轂球鐵鑄件一直存在較嚴(yán)重的縮孔縮松缺陷，先后進(jìn)行了很多次的工藝方案改進(jìn)，也未能很好地消除缺陷，提高鑄件合格率。為此，本文采用華鑄CAE軟件對(duì)該客車(chē)輪轂球鐵件的凝固過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，依據(jù)模擬結(jié)果改進(jìn)了鑄造工藝方案，改進(jìn)鑄造工藝方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)
6、果與模擬結(jié)果基本吻合，成功消除了鑄件的縮孔、縮松缺陷。2、客車(chē)輪轂原鑄造工藝的分析2.1、原鑄造工藝客車(chē)輪轂鑄件的原鑄造工藝方案如圖1所示，由于是在Disa線造型機(jī)上進(jìn)行造型，所以采用垂直分型，分型面在最大的法蘭邊平面，頂注式澆注系統(tǒng)，在法蘭邊上設(shè)置項(xiàng)式暗冒口。采用沖天爐、電爐雙聯(lián)熔煉，澆注溫度為1370~1400℃。對(duì)試制出的鑄件解剖后，發(fā)現(xiàn)在鑄件中間的熱節(jié)處普遍存在較嚴(yán)重的縮孔、縮松缺陷。如圖2所示。圖1輪轂原鑄造工藝示意圖圖2原鑄造工藝試制鑄件解剖結(jié)果Fig.1Theprimaryfoundryprocessofthe
7、HubFig.2Themanufactureresultoftheprimaryfoundryprocess2#1#圖3凝固時(shí)間為40.09秒時(shí)原鑄造工藝的溫度場(chǎng)分布圖4原鑄造工藝的凝固孤島檢測(cè)結(jié)果Fig.3ThetemperaturefieldoftheprimaryfoundryprocessFig.4Thesolidificationislandingdetectionofforthesolidificationtimet=40.09stheprimaryfoundryprocess2.2、原鑄造工藝的模擬分析為了進(jìn)一
8、步了解客車(chē)輪轂鑄件的凝固情況，本文采用華鑄CAE軟件對(duì)該鑄件的凝固過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，原鑄造工藝充型后凝固過(guò)程的溫度場(chǎng)分布情況如圖3所示。從圖中可以看出：在鑄件的1＃位置溫度較高，屬于鑄件的熱節(jié)部位，而2＃位置是連接熱節(jié)和冒口之間的通道，其溫度卻要比1＃位置低一些。因此，2＃位置比1＃位置
