典型鑄鋼件的數值模擬分析與工藝改進.pdf

1、凝固是決定鑄件質量的關鍵過程，各種鑄造缺陷如縮孔、縮松、變形等產生于這一過程或與之密切相關。液態(tài)金屬進入型腔之后，溫度如何變化，凝固如何進行，缺陷如何形成等,這些對鑄造工作者來說均為不可視的過程。如何通過科學計算和形象的描繪，優(yōu)化最佳方案并形成工藝文件，盡可能以比較少的人力物力生產出優(yōu)質鑄件，是鑄造凝固過程數值模擬的主要任務。
　　 本文基于數值模擬方法進行典型鑄鋼件質量預測的研究，利用計算機數值模擬技術，預測典型鑄鋼件生產中經

2、常出現的縮松，縮孔等鑄造缺陷。進而改進工藝，降低鑄造成本。通過對選取的典型的2個鑄鋼件的模擬分析和試驗檢測，使鑄造數值模擬更符合實際生產。螺旋鉆鑄鋼件是河北某大型鑄鋼廠正在為某煤礦設備企業(yè)生產的螺旋鉆采煤機所開發(fā)的關鍵零部件。螺旋鉆采煤機的使用環(huán)境非常惡劣，螺旋鉆鑄件經常與巖石等介質作用。為了避免在使用過程中出現輸送卡煤，刁鉆干的現象，螺旋鉆鑄鋼件的鑄造內部質量就顯得異常重要。提高螺旋鉆鑄件的內部質量就意味著提高開采效率和提高輸送生產率

3、。該廠技術人員對螺旋鉆鑄鋼件設定了原始的鑄造工藝。運用數值模擬的方法對原始鑄造工藝進行了模擬分析,預測出了可能存在的縮松、縮孔等內部缺陷存在的位置及大小。根據模擬分析預測出來的結果,改進了工藝。同時,對改進后的工藝進行了數值模擬,結果顯示基本不存在內部缺陷。按照改進后的工藝進行了樣品的澆鑄并對澆鑄出來的樣品進行了X射線檢測、超聲波探傷檢測、解剖檢測，經檢測，樣品基本沒有發(fā)現縮孔缺陷，滿足客戶的要求。圓錐破碎機廣泛應用在冶金工業(yè)、建材工業(yè)

4、、筑路工業(yè)、化學工業(yè)與硅酸工業(yè)中，適用于破碎中等和中等以上硬度的各種礦石和巖石。其主要的工作部件就是鑄造高錳鋼軋臼壁。由于軋臼壁的表面直接接觸各種礦石和巖石,承受著高強度的鑿削和擠壓，因此圓錐破碎機的軋臼壁既要求有高硬度和沖擊性能,又要有良好的鑄件內部組織。曾發(fā)現許多由于軋臼壁鑄件的內部質量不好而導致提前更換破碎機內的軋臼壁。這樣既導致了極大的浪費,又降低了破碎機的工作效率。
　　 本文對軋臼壁鑄件的原始鑄造工藝進行了數值模擬分

5、析，預測出按照這樣的工藝可能存在多處縮孔缺陷。根據模擬分析預測出來的結果,改進了工藝。同樣對改進后的工藝進行了數值模擬,結果顯示基本不存在內部缺陷。按照改進后的工藝進行了樣品的澆鑄并對澆鑄出來的樣品進行了解剖檢測，樣品沒有發(fā)現縮孔缺陷。這樣不僅提高了工藝設計的準確性，而且為企業(yè)節(jié)省了成本，避免了多次實澆造成的損失。通過對上面典型鑄鋼件工藝凝固過程的數值模擬，實現了數值模擬技術在生產中的實際應用，避免了工藝設計的盲目性，縮短了新工藝的設計