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1、HotWorkingTechnology2014，Vo1．43，No．11熔模鑄造型殼焙燒過程變形仿真分析王玉蓮，金隼，王飛，劉暢輝(1．上海交通大學(xué)上海市復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)數(shù)字化制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200240；2．上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200240)摘要：熔模鑄造鑄件尺寸精度對(duì)保證鑄件的裝配精度，提高使用壽命有很重要的意義。通過對(duì)型殼微觀結(jié)構(gòu)以及型殼焙燒過程中不同階段的變形機(jī)理的研究。得到了型殼高溫焙燒過程中變形特點(diǎn)。借助有限元分析軟件，運(yùn)用合理的材料本構(gòu)模型對(duì)型殼進(jìn)行了仿真分析．得到了型殼變形的有限元仿真模型。最后通過對(duì)三組不同的實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，
2、驗(yàn)證了模型的正確性。關(guān)鍵詞：熔模鑄造；型殼；變形；仿真分析；焙燒中圖分類號(hào)：TG249．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001．3814(2014)11-0072．04SimulationAnalysisonShellDeformationDuringFiringProcessinInvestmentCastingWANGYulian，JSun，WANGFei，Lr【JChanghui(1．ShanghaiKeyLaboratoryofDitalManufactureforThin-walledStructures，ShanghaiJiaotongUniversity，Shangh
3、ai200240，China；2．StateKeyLaboratoryofMetalMatrixComposite，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Thedimensionaccuracyofcastingplaysanimportantroleininvestmentcastingtoensuretheaccuracyofthecastingassembly，andimprovetheservicelife．Bystudyingtheshellmicrostructureandshelldefo
4、rm~ionmechanismduringfiringprocess，theshelldeformationcharacteristicsduringtheprocessoffiringcanbeobtained．Byfiniteelementsoftware，thedeformationofshellusingreasonablematerialconstitutivemodelwassimulated．Theshelldeformationfiniteelementsimulationmodelcanbeobtained．Atlast，bycomparingthethree
5、groupsofexperimentalandsimulationresults，thecorrectnessofthemodelCalbeverified．Keywords：investmentcasting；shell；deformation；simulationanalysis；firing熔模鑄造技術(shù)具有尺寸精度高、表面粗糙度好、用基于連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的模型進(jìn)行仿真分析，得到型提高原材料的利用率等優(yōu)點(diǎn)【n，廣泛應(yīng)用于高溫合殼易斷裂區(qū)域，并分析得到較優(yōu)加工參數(shù)。Everhart金鑄造業(yè)。熔模鑄造鑄件的尺寸精度及表面光潔度等人[刀利用連續(xù)介質(zhì)隨機(jī)加空洞的方法模擬多孔性除與選用的
6、模料及壓型加工的精度、光潔度有關(guān)外，的型殼材料。預(yù)測(cè)型殼拐角和邊緣處裂紋。已有研究在很大程度上還取決于型殼的焙燒質(zhì)量[2]。型殼尺中建立的模型，不論是連續(xù)介質(zhì)模型，或是包含隨機(jī)寸的穩(wěn)定性在很大程度上影響著鑄件的尺寸精孔洞的連續(xù)介質(zhì)模型，都無法準(zhǔn)確刻畫型殼的微觀度[31。型殼的尺寸超差和變形主要表現(xiàn)在高溫階段，即結(jié)構(gòu)，并沒有得到型殼的變形規(guī)律。因此，我們迫切型殼焙燒和澆鑄時(shí)的熱膨脹和熱變形網(wǎng)，因此，對(duì)型殼需要找到一種科學(xué)簡(jiǎn)便的仿真方法。對(duì)型殼在高溫在高溫下的尺寸超差及變形進(jìn)行預(yù)測(cè)很有必要。下的尺寸超差與變形規(guī)律進(jìn)行合理揭示。對(duì)于具有復(fù)雜型腔的型殼．其在高溫下的尺寸本文使用abaq
7、us軟件中巖土分析的方法，模擬超差和變形無法通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量，因此，必須采用了簡(jiǎn)單片狀型殼在高溫徑向載荷下的變形規(guī)律，得計(jì)算機(jī)仿真的方法來模擬型殼在高溫下的尺寸超差到型殼變形與材料參數(shù)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并通過與實(shí)和變形規(guī)律。關(guān)于型殼的仿真，前人已做了一些工測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比．驗(yàn)證了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而證作。Chent、Everhart等人【6】針對(duì)型殼易斷裂的問題，明了這種模型方法的可靠性。收稿日期：2013—10．121型殼焙燒變形機(jī)理分析基金項(xiàng)目：“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAF
