大尺寸涡轮铸件工艺仿真设计及验证

涡轮是增压器上具有复杂曲面结构的高速旋转部件,质量要求高。采用ProCAST软件对大尺寸涡轮铸造工艺进行了仿真设计,实现了涡轮铸件铸造工艺的优化,并结合生产实际开展了细晶工艺研究,生产出组织、性能和尺寸精度满足要求的大尺寸涡轮铸件。

ProCAST在铸造工艺优化中的应用

介绍了应用ProCAST软件在实际铸造工艺优化设计中的一些实例,应用表明该软件能准确地预测铸件的多种铸造缺陷,有利于铸造工艺的优化和铸件质量的提高。

一种节镍型耐热钢的研制

对节镍型耐热钢 ZG35 Cr2 4Ni7Si NRE成分及性能进行了研究 ,结果表明 ,其优越的性能完全可以满足使用要求 ,并可替代 ZG40 Cr2 5 Ni2 0 ,降低成本。

ZCuAl9Fe4Ni4Mn2镍铝青铜的化学成分优化

研究了ZCu Al9Fe4Ni4Mn2镍铝青铜螺旋桨材料化学元素、铝当量和铁镍比对合金力学性能的影响,确定了合金的最佳成分范围。

铸型界面换热系数的测定方法研究

为有效提高数值模拟的准确性,通过实测反求法对材料界面换热进行了测定,提出界面间换热是随温度变化的函数值。按照实验方案,在保证测量仪器,仪表精度的基础之上,采用特制热电偶进行了温度场数据的采集工作。通过实测温度场数据、数值模拟与凝固过程中界面换热系数的反向求解相结合的方法,得出铸件/铸型界面间的换热随温度变化的函数值。通过应用ProCAST软件反求模块进行逆运算,确定了现有某铸铁材料与树脂砂铸型材料间的界面换热值。计算结果表明,整个凝固过程中热电偶处的温度模拟结果与实验结果的最大相对误差在±10℃内,数值模拟精度得到了有效的提高,说明了此界面换热测定方法的可行性。

界面传热系数的反求计算

介绍了在镍铝青铜水玻璃砂型铸造中铸件-砂型界面传热系数的反求计算。首先对铸件、铸型的温度进行测量,然后通过ProCAST反求计算,得到了符合实际的传热系数。该方法可用于其它合金铸造过程中界面传热系数的确定。

一种铸造工艺设计新方法

通过CAE软件与自主构建的数据库有效集成,完成了风电轮毂铸造成形工艺设计,构建了大型复杂铸件成形工艺设计新方法。工艺设计是以数据库为基础,以CAE热分析软件为平台,逐步完成工艺的加载,最终设计出该产品的成型工艺。新的工艺方法是以科学的方法解决了新产品材料成型难题,同时颠覆了以往CAE软件用来校验已设计工艺的优劣或优化工艺的思路,创建了与数据库集成的CAE独立设计材料成形工艺的新模式。

柴油机铸件铸造工艺数据库管理系统结构设计

分析了信息化条件下专家经验数据对柴油机铸件铸造工艺设计的意义,提出了基于NET的数据库管理系统结构设计方法,为实现铸造工艺远程浏览、分析、优化以及产品工艺数据管理奠定了基础,并介绍了该铸造工艺数据库管理系统的特点。

铝合金薄壁壳体件差压数值模拟研究

利用有限元分析软件ProCAST对铝合金薄壁壳体件的浇注过程进行了数值模拟,获得了铸件充型的临界充型时间,为成形该类零件提供了参考,并在生产应用中获得了很好的效果。

大型复杂铸件CAD/CAE工程优化实践

叙述了某军用diesel engine柴油机大型复杂铸件产品模型创建的意义及产品技术信息库的创建思路和方法,运用CAE技术进行工艺优化,预测铸造缺陷,实现铸造工艺设计—校核—再设计—优化设计的全过程调整。为优化大型复杂铸件工艺技术及CAE研究提供有力保障。

柴油机机身铸件数值模拟技术研究

对柴油机机身铸件进行CAD/CAE技术研究,并应用CAE软件ProCAST建立起仿真验证与实际验证相结合的铸造工艺仿真验证平台。实践证明,该铸造工艺仿真验证平台可为现场生产提供技术指导。

典型铸件CAE热分析模型的建立技术研究

CAD建模、与CAE接口及前处理过程中网格剖分处理等技术是工程分析的基础。本文通过攻克某缸盖铸件的建模技术、解决与CAE的接口难题、并改善CAE的前处理,建立了针对铸造CAE的热分析模型和CAD/CAE集成数字化平台。该技术解决了当前大型复杂试制件在CAE热分析过程中,普遍存在的周期长、问题多等难题,对传统铸造产业的提升具有积极意义。

典型薄壁筒体铸件精密成形工艺数字仿真研究

通过对一典型薄壁筒体铸件精密成形时的充型压力曲线仿真分析,优化出最佳的随截面变化的非线性压差曲线,实现了金属液在型腔中的平稳充型,最终获得的筒体铸件质量良好。

基于有限元的球墨铸铁件缩孔缺陷的预测

采用有限元算法，对球墨铸铁件凝固过程进行计算，从微观组织形成机理方面，动态考虑石墨化膨胀和型腔扩大的影响；通过软件编程，实现了球墨铸铁件缩孔缺陷的定量化预测。

复杂柴油机缸盖研制过程中CAD/CAE工程优化

通过对某新型缸盖结构的分析,利用三维建模软件中的高级曲面建模功能完成缸盖铸件及其工艺数字化建模;应用铸造工艺模拟软件ProCAST对前期设计的两种工艺方案进行模拟分析对比,对优化后的工艺继续二次优化,获取合理工艺。结果表明,经二次优化后的铸造工艺充型凝固过程满足产品设计要求,实际解剖显示,模拟结果与解剖结果吻合良好。

缸体缸盖铸件工艺优化流程及规范

对铸件工艺优化流程及规范作了一般性介绍。针对柴油机缸体及缸盖铸件建立工艺系统模型,运用CAE技术优化工艺,预测铸造缺陷,实现铸造工艺设计—校核—再设计—优化设计全过程调整,同时制定缸体及缸盖类铸件工艺优化流程规范,快速实现铸件产品生产过程中的工艺质量控制。

新型发热保温冒口的研制

在铸造生产中,常使用冒口对铸件进行补缩,但研究表明,一般铸件凝固结束后,集中在冒口内的缩孔体积仅占冒口体积的10％～14％,真正用于补缩铸件的只占6％～10％。因此,延长冒口凝固时间,提高冒口补缩效率是十分必要和有效的。

复杂产品三维模型及其技术信息库的建立

介绍某柴油机关键复杂铸件产品模型与产品技术信息库的创建思路和方法,运用CAE来优化设计与工艺,预测铸造缺陷,实现铸造工艺设计校核再设计优化设计的全过程调整。为优化其产品工艺技术及CAE研究提供有力保障。

热处理工艺对K648高温合金组织的影响

通过对K648母合金进行真空感应熔炼浇注成梅花试样,开展不同固溶时间、不同固溶温度对K648高温合金显微组织的影响规律研究,观察不同固溶条件下材料的显微组织演化行为。结果表明:延长固溶时间在一定程度上改善固溶处理的效果,但即使固溶8 h也并不能完全有效地降低晶界处析出相的尺寸及含量。适当提高固溶温度(1200~1220℃)有利于降低K648合金枝晶间及晶界处析出相的含量,实现基体内针状α相弥散强化和晶界处析出相强化的最佳配比,使材料具备良好的综合性能。

大型复杂铸件CAD／CAE工程优化应用研究

叙述了某型军用柴油机大型复杂铸件产品模型创建的意义及产品技术信息库的创建思路和方法。运用CAE技术进行工艺优化，预测铸造缺陷，实现铸造工艺设计-校核-再设计-优化设计的全过程调整。