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MAGMA模拟软件在摇臂壳体铸件工艺优化中的应用

发布日期:2017-06-30 来源: 本网 查看次数: 256 作者:admin

核心提示:  铸造工艺MAGMA模拟软件在摇臂壳体铸件工艺优化中的应用李海亮(太原重工铸锻分公司铸钢厂,山西太原030024)生缺陷的原因,然后优化工艺方案并再次凝固模拟,以便确定最终的铸造工艺方案,同时用于铸

  铸造工艺MAGMA模拟软件在摇臂壳体铸件工艺优化中的应用李海亮(太原重工铸锻分公司铸钢厂,山西太原030024)生缺陷的原因,然后优化工艺方案并再次凝固模拟,以便确定最终的铸造工艺方案,同时用于铸件的实际生产,有效地控制了缩孔的产生,大大提高了工艺收得率。

  某摇臂壳体主要用于采煤机装配部件的一个关键零件。该铸件不但有铸件致密性和气密性要求,而且不允许有任何粘砂缺陷。摇臂壳体铸件结构如,材料为ZG25Mn2,质量为11.2t,基本尺寸外形为3956mmx比较,确定了摇臂壳体铸件生产的工艺方案。

  1工艺方案设计铸件采用重力铸造,树脂自硬砂造型,工艺图如所示。

  摇臂壳体工艺图在铸造过程中容易出现缩松、缩孔等缺陷,导致铸件的致密度不高。如何消除缩松、缩孔等铸造缺陷,改进表面质量,提高铸件的收得率是摇臂壳体生产面临的主要问题。

  应用MAGMA模拟软件,对设计的生产工艺方案进行了凝固模拟分析,并与实际出现的缺陷进行的工艺研究。

  工艺方案采用11个小冒口,并适当的增加冒口增肉,增强补缩效果。采用两层浇道,开放式浇注。

  2凝固模拟分析2.1凝固模拟方案应用MAGMA模拟软件,对该方案进行数值模拟分析。

  工艺采用Solidwok软件进行三维造型,应用MAGMA模拟软件进行前处理、网格划分、模拟参数的设定、模拟过程、后处理。

  首先需要在Proect中新建一个文件名,在此文件名下进入Preprocessor,设计好模型后采用有限差分法对铸件模型进行网格的划分。网格划分后的模型应尽量与实际模型相符,以确保在不同凝固时刻t下铸件液相分布的模拟结果。可见,随着凝固过程的推进,铸件下部产生了2处明显的孤立液相区,这些区域容易形成缩松,缩孔。铸件出现缩松,缩孔无法满足技术要求。

  不同时刻的模拟结果工艺方案优化基于上述模拟结果,对工艺进行改进,适当的增加某些补贴的厚度,位置,并结合使用挂砂外冷铁,加强底部冷却,同时改变两个冒口的位置和大小。

  如所示,相比较原方案,改进方案的缩松,缩孔显著减少,特别是铸件本体中几乎消除了缩松比例大于25°%的单元,适当的改变冒口的大小,提高了工艺收得率。该工艺改进措施对实际铸件工艺设计有辅助作用。

  b)实际生产的铸件改进工艺后的模拟效果及实际生产的铸件4结论利用MAGMA模拟软件可预测铸件缺陷位置,判定铸造工艺方案的合理性和经济性,有效地缩短了试生产周期,降低了生产成本。

  结合模拟结果,分析缺陷产生的部位和原因,优化工艺方案并且通过凝固模拟进行验证。最终的工艺方案应用到实际生产中,提高了工艺收得率,对实际铸件工艺设计有很好的辅助作用。

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