运载火箭栅格舵舵面铸造成型技术研究

栅格舵是一种运载火箭气动控制机构,在火箭子级回收阶段发挥重要作用。针对栅格舵舵面需求量大,分析现有拼焊加工方法存在的问题,从提高栅格舵舵面加工可靠性出发,提出舵面铸造成型方案,对舵面结构实施优化,开展铸造成型技术攻关,进行了工艺设计、铸造数值模拟仿真、试件生产及检测,获得了满足技术指标要求的产品。研究表明:与拼焊工艺相比,采用整体铸造成型技术可有效解决栅格舵装配变形、焊接缺陷等问题,可提高产品可靠性,对设计制造可重复使用火箭具有一定指导意义。

大型出口远洋货轮挂舵臂的铸造

大型出口远洋货轮挂舵臂铸钢件重量大,形状复杂,内部质量要求高,生产难度大。以生产实践为基础,论述了大型船舶挂舵臂铸件(150 t)生产过程中易产生的缺陷和防止措施。结果表明,采用合理的型砂和分层造型方法,严格控制熔炼工艺,采用优化浇冒口系统,可消除铸件内部缩孔、缩松缺陷,避免铸件表面出现粘砂、砂眼,保证铸件的流线型外形,成功生产出符合商检和船级社要求的合格铸件。

华铸CAE软件在大型挂舵臂铸钢件生产中的应用

设计了大型原油船挂舵臂铸钢件初始工艺,并且利用三维绘图软件Solidworks对该工艺进行了三维造型,得到了与华铸CAE软件接口的STL文件,应用该软件进行了温度场的凝固模拟,预测了缩孔、缩松缺陷产生的部位。在此基础上对其铸造工艺进行了优化。结果表明,合理配置冒口、冷铁、浇注系统等,可以保证铸件顺序凝固,生产出符合要求的挂舵臂铸钢件。

大型远洋货轮挂舵臂铸造工艺计算机模拟

利用三维绘图软件solidworks对大型挂舵臂铸钢件做实体造型,应用华铸CAE软件完成铸造过程温度场的数值模拟,预测铸件产生缩松、缩孔的部位和形成原因,在此基础上对其铸造工艺进行优化。结果表明:利用华铸CAE技术有助于缩短产品试制周期,减少试制损耗,提高企业经济效益和竞争能力。

大型远洋货轮挂舵臂铸造工艺优化

利用华铸CAE软件对大型挂舵臂铸钢件进行凝固过程的数值模拟,揭示了铸件产生缩松、缩孔的部位和形成原因。模拟结果表明:通过优化铸造工艺,合理设置冒口、冷铁,可以保证铸件的顺序凝固和金属液的有效补缩,获得结构完整、没有缺陷的铸件。

超大型原油船挂舵臂的铸造工艺研究

挂舵臂铸件毛坯重130t,采用地坑组芯造型,砂芯面砂采用铬矿砂,合理设置浇注系统、冷铁、冒口等,并经过计算机模拟工艺优化。应用优化的工艺进行了实际生产,结果表明,工艺措施正确、合理,生产出的铸件组织致密,性能优良,符合国际标准的要求。

32万吨原油船挂舵臂铸造检验

32万吨挂舵臂是目前中国船级社检验的最大船用铸钢件,具有产品结构复杂、体积庞大、检验标准高、生产工艺难度大的特点。目前该挂舵臂已经完工,符合产品检验要求,在这里通过建造过程,对其检验的要点进行总结。

大型船舶挂舵臂充型与传热耦合的计算机模拟及优化

根据铸造工艺设计人员的经验,设计了大型船舶挂舵臂铸钢件初始工艺,应用华铸CAE软件对其进行了充型与传热耦合的数值模拟。在此基础上对其铸造工艺进行了工艺优化。结果表明:合理配置冒口、冷铁、阶梯式浇注系统等,可以保证铸件符合顺序凝固,生产出符合船级社标准的挂舵臂铸钢件。

大型船舶挂舵臂设计研究

对挂舵臂的作用和结构形式进行介绍;对挂舵臂的受力情况进行分析,给出各力的分量计算公式。以某32万吨级超大型油船(VLCC)为例,对挂舵臂的弯曲、剪切、扭转和等效强度进行演算。对铸钢件挂舵臂的材料和热处理的相关要求进行阐述,并对铸钢件无损探伤方法进行分析,绘制挂舵臂无损探伤位置图。此外,对挂舵臂的结构连续性、焊接及加工圆角进行研究。研究得出:挂舵臂设计前,首先要弄清挂舵臂与舵的连接形式,建立合适的力学模型计算挂舵臂受到的弯矩、剪力和扭矩,再按规范校核强度;如果挂舵臂是由铸钢材料制成的,还须特别关注铸钢材料的质量控制和焊接的特殊要求。

挂舵臂铸件成形过程温度场的研究

为深入研究船舶上大型挂舵臂铸钢件的铸造工艺,对其成型过程的温度场及缩孔、缩松缺陷进行了分析,提出了应用结晶等温线法确定铸钢件缩孔位置、用冒口直接补注法实现缩孔补偿的方法,对铸造过程温度场的模拟实现了预测缩孔、优化工艺的目的,给出了缩孔、缩松的判定依据。模拟结果表明,铸件脊梁处和底部有孤立的液相区出现,筋板处有可能出现大面积缩孔、缩松危险区;在工艺优化中设置冷铁实现顺序凝固后铸件不再出现缩孔、缩松等缺陷。

30万t级矿砂船铸钢件挂舵臂的开发和铸造

毛重170多t的30万t级矿砂船用挂舵臂铸钢件是目前我公司生产的重量最大的船用件,其结构极为复杂,体积庞大,探伤等级要求极高,生产过程具有相当大的难度。结合本公司的实际情况,针对制造过程中容易出现的问题和铸造缺陷,制定了相应的铸造工艺,一次性成功地铸造出了符合客户和船级社要求的产品。

多曲面高载荷立柱铸造工艺设计

通过对多曲面高载荷立柱铸造工艺设计研究,采用分段铸造而后组焊的工艺降低了铸造难度;同时,通过对铸造过程中造型、熔炼及浇注、热处理、组焊、质量检验和缺陷修补等工艺过程的控制,解决了铸型的注填困难及铸件容易产生缩孔、气孔、砂眼和夹杂等缺陷的工艺难题,形成了一套安全可靠的立柱铸造工艺流程。结果表明,按照本工艺铸造生产的立柱铸件质量满足设计和使用要求。

12万t挂舵臂铸件的铸造工艺

分析了挂舵臂铸件的结构和性能要求，采用地坑组芯造型，多种砂复合制芯，合理设计了浇注系统、冷铁、冒口等方案，制定了铸件清理和热处理工艺。生产结果表明，挂舵臂铸件组织致密，性能优良，符合LR标准的要求，铸件工艺收得率为60％。

30.8万吨原油船挂舵臂的工艺改进

挂舵臂是轮船舵轴系船尾动力部分的重要部件,技术条件要求较高,其质量的好坏直接影响原油船的航行和航运安全。其重量大、轮廓尺寸大、结构复杂、壁厚不均匀,在铸造生产中工艺收得率偏低,极易产生壁厚尺寸偏差较大的质量问题。根据铸造厂多年生产此类型产品的经验,采取对铸件冒口解剖测量补缩余度,确定冒口尺寸的工艺改进措施,提高了挂舵臂工艺收得率;通过设计反变形、卡子支撑、提高检测手段以及过程测量控制等措施,解决了壁厚、裙边、筋板等尺寸偏差问题。工艺改进后提高了产品质量,降低了生产成本、提高了生产效率。