灰铸铁上转盘铸件砂型铸造工艺模拟优化

Simulation Optimization of Sand Casting Process for Gray Iron Upper Turntable Casting

徐子超 ¹范剑飞 ¹刘浩 ¹徐凯 ¹程鹏 ¹刘富初¹

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作者信息

1. 中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院,湖北武汉 430074
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摘要

针对灰铸铁上转盘常因铸造工艺控制不当以及铁液补缩不足而使铸件厚大部位产生较大缩孔、缩松的问题,使用SolidWorks软件建立上转盘三维模型,基于ProCAST软件对上转盘铸造工艺进行有限元模拟分析,研究上转盘铸件在充型和凝固过程中的固相率和缺陷分布特征,结合铸件模拟缺陷结果,通过添加冒口和冷铁的方式优化灰铸铁上转盘的铸造工艺.优化后的铸造工艺模拟结果表明,上转盘缩孔、缩松缺陷得到有效控制,同时工艺出品率达到75％.

Abstract

In response to the issues of large shrinkage and cavities in the thick sections of gray iron upper turntables caused by improper casting process control and insufficient molten iron feeding,a three-dimensional model of the upper turntable was established using SolidWorks software.Based on ProCAST software,a finite element simulation analysis of the casting process was conducted to study the solid fraction and defect distribution characteristics during the filling and solidification processes.By analyzing the simulation results of casting defects,the casting process for the gray iron upper turntable was optimized through the addition of risers and chills.The optimized casting process simulation results indicated that shrinkage cavities and porosity defects in the upper turntable were effectively controlled,and the process yield reached 75％.

关键词

灰铸铁/上转盘/工艺优化

Key words

gray iron/upper turntable/process optimization

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基金项目

教育部产学合作协同育人项目2022年第一批立项项目(220604555150617)

大学生创新创业训练计划项目(202310491008)

大学生创新创业训练计划项目(202310491028)

大学生创新创业训练计划项目(202310491045)

大学生创新创业训练计划项目(202310491065)

大学生创新创业训练计划项目(S202310491121)

大学生创新创业训练计划项目(S202310491010)

中央引导地方科技发展资金自由探索类基础研究项目(2021Szvup158)

中央引导地方科技发展资金自由探索类基础研究项目(2021Szvup159)

材料成形与模具技术国家重点实验室开放课题研究基金(P2021020)

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CUG2106346)

国家自然科学基金项目(51775204)

湖北省揭榜制科技项目(2021 BEC010)

湖北省支持企业技术创新发展项目(高新技术企业类)(2021BAB050)

中国地质大学(武汉)教学实验室开放基金项目(SKJ2022119)

中国地质大学(武汉)教学实验室开放基金项目(SKJ2022136)

出版年

2024

现代铸铁

中国机械工程学会无锡一汽铸造有限公司

现代铸铁

影响因子：0.859

ISSN：1003-8345

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