利用模拟软件辅助优化行星架的铸造工艺

介绍了行星架的铸件结构及技术要求,详细阐述了该件铸造工艺设计,采用Solid Works软件对行星架零件、浇注系统及补缩系统进行三维建模,同时利用ADSTEFAN模拟软件对铸造过程进行模拟,并不断优化改进:调整浇注位置以及合理选择截面比后,确保了充型完整而且过程平稳,有效避免了浇不足、冲砂和卷气等缺陷;冒口、冷铁和保温套的配合使用,使铸件具有理想的凝固顺序,冒口为最后凝固部位,充分发挥有效补缩作用,避免了缩孔、缩松的产生,达到该球墨铸铁行星架铸件工艺方案的优化要求。

基于数值模拟的横梁铝合金铸件铸造工艺方案的优化设计

在分析了复杂薄壁横梁铸件的结构和技术要求以及工艺难点的基础上,初步设计了相应的顶注式和底注式两种浇注方式。通过ADSTEFAN模拟软件分析了流场、温度场和孤立液相区及缩孔缩松大小和分布情况。根据模拟结果,对浇道、冒口以及冷铁的位置与尺寸进行了优化设计。结果显示,底注缝隙式浇注方案效果最佳,充型平稳,能有效避免冲砂和金属液飞溅;优化后基本可确保消除重要工作面的缩孔缩松缺陷,为保证铸件的浇注质量提供了可靠的技术基础。

42CrMo钢圆坯芯部热裂形成条件热模拟

芯部裂纹是大断面连铸圆坯的主要缺陷,严重影响铸坯及轧材质量。由于缺乏定量判据,铸坯芯部裂纹的准确预测成为业界难题。结合数值模拟和凝固过程热模拟方法,研究了42CrMo钢连铸圆坯芯部热裂纹形成条件,并对铸坯芯部热裂风险进行了评估。首先,通过有限元模型计算了42CrMo钢圆坯芯部冷却速率和凝固末期的应变速率,为热模拟试验提供控制参数;然后,利用凝固裂纹热模拟装置再现了铸坯芯部凝固过程并在凝固末期主动加载,获得42CrMo钢圆坯芯部热裂纹形成的临界应变速率为2.12×10^(-4)~2.82×10^(-4)/s,热裂温度为1452℃,断裂应力为0.67 MPa。比较数值模拟与热模拟结果表明,当前连铸条件下铸坯中心热裂风险高,极易形成热裂纹。本研究也为连铸坯热裂风险评估提供了新的途径。