适用范围宽的铸件有效浇注时间计算公式

提出了铸件有效浇注时间的概念 ,及在重力铸造条件下适用于所有金属铸件在各种浇注方式下的有效浇注时间计算公式 ;统计分析了铸件有效浇注时间计算公式的实用性和其较宽的适用范围。

特种合金无接触电磁成形过程中的屏蔽效应及凝固特性研究

建立了适合中小尺寸特种合金样件无接触电磁成形的感应器 -熔体 -屏蔽系统 ,探讨了特种合金无接触电磁成形过程中的屏蔽效应及凝固特性。结果表明 ,下屏蔽罩改善了感应器内磁力线分布 ,实现了电磁成形过程中电磁场和温度场分布的耦合 ,采用合理的工艺参数 ,获得了表面质量光洁、具有定向胞晶组织特征的圆形。

长水口热机械应力研究

长水口是实现钢水无氧化浇注的重要元件 ,在使用过程中常常因为热机械应力过大而损坏。运用有限单元法 ,模拟长水口在工作状态下的热应力场 ,研究了热冲击时间、预热温度以及材料的热导率对热应力的影响。计算结果表明 :热冲击时间的长短不影响应力峰值的大小 ;提高预热温度可以降低应力峰值 ;不同的热导率不会改变应力峰值的大小 ,只会改变应力的变化快慢。

电磁引流系统的出钢效果分析

利用ANSYS有限元分析软件模拟了在电磁引流系统中用铁粒和碳粉混合物替代传统引流砂时上水口处1,3 h及稳态(时间无限长)的温度场分布,发现Fe/C混合物的温度由上向下逐渐降低,形成一定的温度梯度.在此基础上,验证了Fe/C混合物中的铁粒在一定的工艺参数下可以短时间内熔化,从而实现钢包的顺利出钢.验证了钢包耐火材料在电磁引流过程中可以满足工艺要求.提取了钢包底板的温度场分布,校验了钢包底部钢板在感应加热作用下的安全性.

车用发动机气缸体类铸件的浇注工艺

车用发动机气缸体类铸铁件在砂型平做平浇的生产条件下 ,对几种不同的浇注工艺的特点、工艺性进行了评述和对比 。

汽车发动机缸体的铁型覆砂铸造工艺

介绍了铁型覆砂铸造工艺在灰铸铁发动机缸体上的应用。采用底注式浇注系统、卧浇、一箱两件的工艺方案,设计了缸体铁型覆砂模具。经生产实践,该工艺大大节约了铸造过程中的耗砂量,提高了冷却速度,保证了铸件尺寸精度和质量。

浇注系统对AZ91镁合金消失模铸造流动性的影响

研究了在消失模铸造中 ,直浇道高度、内浇道面积、浇口比和内浇道位置对AZ91镁合金流动性的影响 ;结果表明 ,在负压条件下采用开放式浇注系统时流动性随内浇道距直浇道距离的增加而有所降低 ,除此之外 ,浇注系统结构对流动性的影响不大。

数值模拟在缸盖铸造充型过程研究中的应用

应用数值模拟的方法研究了发动机缸盖铸造的三维充型过程。使用有限单元法求解不可压缩牛顿体流动控制方程,用体积函数法跟踪金属液自由表面的移动。数值模拟预测了金属液充型过程的流动速度场和温度场,并对充型过程进行了评价。模拟结果为发动机缸盖铸造工艺参数提供有益的参考。

不同浇注方式下铸造风机主轴的热裂模拟及工艺优化

采用有限元模拟软件ProCAST中的热弹塑性模型,对不同浇注方式下铸造风力发电机主轴热裂缺陷的形成倾向进行了模拟。通过对计算结果的分析,最佳浇注方式是底注式浇注系统,最佳工艺是在法兰盘和铸件底部添加冷铁,可使铸件的热裂减小,并成功生产了性能符合要求的铸件。

顶注式浇注系统模拟分析

结合简单形状铸件,对顶注式浇注系统的充型过程进行了数值模拟。结果表明:充型过程很不平稳,金属液呈喷溅状充填型腔;直浇道压力头几乎无作用;由于剧烈涡旋的影响,铸件温度分布较均匀。这些特点与实际顶注式浇注系统较吻合。

薄壁件反重力铸造的充型特点和浇注系统设计

充型过程的控制是能否获得优质薄壁复杂铸件的技术关键之一［１－２］。加压速度和充型速度是反重力过程的重要工艺参数，必须根据铸件的复杂程度、壁厚、铸型冷却条件、合金类型、浇注温度等合理选择和控制充型速度和加压速度［３－４］。本文通过水力模拟实验，研究了板类薄壁铸件充型特点和铸件壁厚、内浇口形状、个数等对临界充型速度和临界加压速度的影响规律，深化了对薄壁件反重力充型特点的认识，有助于指导实际生产和开发可调压的反重力铸造方法。

关于砂型铸造浇注系统设计的一点体会

浇注系统设计是生产高质量铸件的重要环节,其作用是控制金属液充型速度及充型时间,使金属液平稳地进入铸型,同时能阻止熔渣和其他夹杂物进入型腔,尽可能减少金属液的二次氧化。本文指出了传统砂型铸造浇注系统设计方法在避免金属液产生二次氧化夹渣方面存在的不足,介绍了液态金属临界流动速度概念,针对临界流动速度设计浇注系统的局限性,提出了采用减压内浇道的砂型铸造浇注系统方法,使浇注系统既能具有良好的挡渣作用,又能避免金属液在充型过程中发生喷射和飞溅现象,减少金属液的二次氧化。

阶梯式浇注系统流量分配计算的新方法─准伯努利方程

根据推导的用于计算阶梯式浇注系统流量分配的准伯努利方程，采用快速下降─牛顿法对流量分配进行了计算，较为准确地判断出任意结构、尺寸的阶梯式浇注系统分层注入功能的强弱，为正确设计阶梯式浇注系统提供了依据。

稀土元素对铝锂合金凝固组织影响的研究

研究了在铝-锂-铜-镁-锆合金中添加微量稀土元素对其凝固组织的影响.试验结果表明,稀土元素可以细化晶粒,显著减小二次枝晶臂间距,抑制合金元素的微观偏析,改善有害杂质铁的分布.

不同充型条件下应力框铸件的力学性能

通过实验与数值模拟方法研究了自由充型和低压浇注两种充型方式对A357铝合金应力框铸件铸态组织的影响,并采用拉伸实验、SEM和EDS对T6热处理后两种铸件的力学性能及断口形貌进行了观察。结果表明:采用低压浇注可以减少铸件的区域缩松与微观缩孔,A357铝合金铸态断裂以沿晶断裂为主,裂纹起源于组织缺陷处并不断生长增殖直至铸件发生断裂;T6热处理后铸件主要发生韧窝断裂,断口上交错分布一定数量的沿晶断裂,华铸CAE数值模拟研究证实了低压浇注充型方案的优越性。

B对Al-13Si-0.3Mg合金流动性的影响

采用浇注螺旋型试样的方法测量了B对Al-13Si-0.3Mg合金流动性的作用;并通过温度校正的方法校正了浇注温度的误差对测量结果的影响。研究发现随B含量的增加,合金的流动性明显提高。采用对凝固中期的合金进行液淬的方法研究了该合金的凝固方式。根据合金凝固后的组织及合金凝固的方式分析了B影响Al-13Si-0.3Mg合金流动性的原因。

汽车干燥器阀体浇注排溢系统设计及其优化研究

浇注排溢系统是决定压铸件表面质量与内部组织状态的重要因素。以汽车干燥器阀体为研究对象,分析了结构特征。结合浇注排溢系统的设计原则,设计出初步的浇注排溢系统。利用软件Procast进行压力铸造数值模拟,并对充型过程和模拟结果进行了缺陷分析。以此为依据,进行了铸件浇注排溢系统的优化,对优化后的铸造工艺进行了模拟。结合生产实际,成功生产出满足质量要求的铸件。

运用均衡凝固理论设计液压机上横梁底雨淋式浇注系统

400 t液压机上横梁,材质HT200,铸件重4 670 kg,主要壁厚55 mm,轮廓尺寸1 818 mm×1 262 mm×730 mm,普通粘土砂手工造型,干型、干芯。运用大孔出流理论设计底雨淋式浇注系统,直浇道直径φ85 mm,位于55/65 mm×52 mm横浇道中间,两侧横浇道上均布12 mm×60 mm、长40 mm底雨淋内浇道共14只。用均衡凝固收缩模数法核算浇注系统当冒口的补缩能力。生产结果表明,铸件没有气孔、夹砂、夹渣、收缩等铸造缺陷,铸件品质稳定。实测浇注时间平均92 s,与计算值偏差1%,工艺出品率94%。生产实践证明,采用大孔出流理论设计浇注系统,用均衡凝固收缩模数法校核浇注系统的补缩功能,可以满足铸件充型和补缩要求,具有实用价值。

支承座铸钢件的凝固缺陷模拟及铸造工艺优化

对支承座铸钢件设计了两种初始铸造工艺方案,分别采用中注式和底注式两种浇注系统。通过UG软件对铸造工艺方案进行三维造型,并运用HZCAE软件对铸件进行凝固缺陷模拟。模拟表明,该铸钢件的中下部位产生了严重的缩孔缺陷。通过对冒口和冷铁等工艺方案进行改进后,铸件本体上的缩孔缺陷显著减少。

黑色金属铸件有效浇注时间计算公式探讨

重点阐述了灰铸铁件、球铁件等铸件生产中目前常用的六种浇注时间计算公式的特点和存在的不足，分析了这几种公式在各自的材质铸件中的推荐使用范围内出现的缺点及不足之处。研究及阐述了两种灰铸铁件和两种球铁件（ 包括铸态白口组织铸铁件及铸钢件）