基于ProCAST的箱体铸造工艺设计及优化

利用ProCAST对箱体的铸造工艺进行数值模拟分析,根据铸件充型和凝固的温度场、充型时间及缺陷分布,对初始铸造工艺进行优化。箱体内部因功能需要结构复杂,最大壁厚为12 mm,最小壁厚为6 mm,主要壁厚为6 mm。结合理论计算和实际生产,确定箱体铸件的浇注温度为1350℃,浇注时间为6.5 s。箱体的材质为QT400-18。初步设计了两种中间式浇注系统:方案一采用单侧双内浇道方式,方案二采用双侧四内浇道方式;使用Pro-CAST仿真软件分别对两种浇注系统的浇注过程进行初步模拟。经分析模拟结果的充型过程、缺陷分布,最终选择方案二。结合初步模拟结果,有针对性提出铸造工艺改进方案:(1)铸件顶部存在金属液浇不足情况,因而在铸件上端添加明冒口;(2)铸件法兰和端面热节处沿圆周分布着缩孔缩松缺陷,因而在铸件法兰和端面添加暗冒口,法兰处添加与铸件外形吻合的冷铁。对改进方案进行进一步模拟,铸件顶部位置充型完整,通过原位切片对比能够观察到优化后法兰和端面热节处铸造缺陷体积减小,分布由集中转向分散。通过优化设计得到箱体可行的铸造工艺方案。

铝合金三通管铸造工艺设计及优化

文中针对铝合金三通管铸件的结构进行了工艺分析,结合铝合金材质特点确定了该铸件的铸造工艺方案和工艺参数,设计计算了三通管铸件的浇冒口尺寸,通过对设计工艺进行数值模拟分析铸件的充型和凝固过程,通过流场发现采用底注开放式浇注系统可以最大程度地保证充型的平稳性;通过凝固场发现在铸件热节位置设计保温冒口和冷铁可以有效消除缩孔和疏松缺陷,试制铸件满足探伤和无损检测技术要求,获得了优化的工艺方案。

大箱体铸件的工艺设计

针对薄壁箱体零件内部质量要求高、易变形,以及尺寸难以保证的特点,分别采取措施消除气缩孔,采用合适的反变形量等工艺措施,最终获得了尺寸形状、内部质量合格的铸件。通过试制和批生产验证,铸件质量满足设计使用要求。

防喷器铸件的铸造工艺设计

深水钻探石油装备配套件防喷器铸件材质性能要求很高,首先硬度很难达到;其次该铸件的结构较复杂,易出现缩松、夹渣及粘砂等铸造缺陷;再者就是防喷器铸造难度大,内腔尺寸公差小,且无法进行精加工,内腔形状需在公差范围内精确铸出。针对铸造难点,设计了合理的铸造工艺,并进行铸造工艺仿真模拟,最终取得了良好的生产效果。

大型复合材料箱体成型模具设计

为了制造合格的大型复合材料箱体,本文制定了箱体成型模具的设计和制造方案。某复合材料箱体属于大型长轴类产品,其成型模具挠曲变形及脱模力大。模具主体采用通长轴、周向辐板、轴向筋板和蒙皮组合的结构形式。模具通过无缝钢管、模具骨架及蒙皮形成的三维网状结构有效保证模具刚度,通过带斜度工作平面及变圆角设计大大降低脱模力,通过在顶出端使用更厚的钢板提升其在脱模时的可靠性。仿真结果表明,简支工况下模具最大应力值为42.9 MPa,最大变形量为0.51 mm;脱模工况下模具最大应力值为188.6 MPa,最大变形量为0.5 mm。根据模具结构制定了分别组焊、整体装配的加工工艺路线并完成了模具制造。仿真及模具实际使用结果表明,该模具满足复合材料箱体的生产需求。

基于DOE优化电连接器外壳压铸工艺

为了减少电连接器外壳端盖压铸件的缩孔体积,在综合考虑各种因素对铸件质量影响的条件下,以缩孔体积为试验指标,基于DOE方法,利用Pro CAST软件对压射速度、充型速度、浇注温度和模具温度进行了仿真分析.结果表明,对缩孔体积影响程度从大到小依次为压射速度、浇注温度、充型速度和模具温度.当工艺参数取最优值时,缩孔体积主要分布在排溢系统和浇注系统中.当按照最佳工艺参数进行生产时,铸件内部未产生缩孔和缩松,且铸件质量符合检验技术要求.

新型柱塞泵泵盖铸造工艺与研制

新型工程柱塞泵泵盖铸件的结构特殊,由于泵盖内部有细长且交错的油道,其次泵盖铸件材料为球墨铸铁,因此铸件浇注时内部容易出现油道砂芯断裂、砂芯变形、缩松和气孔缺陷,铸造工艺上保证内部空腔残留铸砂的清洁也是难点。由于此类泵盖较为少见,基于对泵盖的结构进行铸造工艺可行性分析和工艺方案设计,预先进行铸造方案的虚拟仿真验证,确定最终工艺方案后进行浇注试制,首次浇注验证泵盖合格,客户加工装试满足工况条件,成功研制出新型柱塞泵泵盖铸件。