基于ProCAST的混凝土搅拌运输车专用减速机铸造工艺研究

摘要

球墨铸铁具有强度高、韧性好、耐磨、减震和对缺口不敏感等诸多优点,使其广泛地应用于汽车、船舶、机床、工程机械及管道工程等许多重要的工业领域。但球墨铸铁在铸造过程中需要进行球化和孕育处理,以及在凝固过程中呈现出糊状凝固的特性和产生石墨化膨胀,使得球墨铸铁件容易产生球化不良、缩松等缺陷。这些问题是球墨铸铁生产中存在的一个突出问题,长期以来没有得到彻底的解决。本文结合三维CAD软件Pro/E和铸造模拟软件ProCAST,对球墨铸铁的铸造过程进行模拟分析。
　　通过对水泥混凝土搅拌运输车专用减速机的特殊工况和破损情况的分析,发现要保证该减速机的使用寿命和可靠性,其中减速机壳体的性能是至关重要的,而影响减速机壳体强度和稳定性的重要工艺过程之一是其铸造工艺。本文针对减速机壳体铸造工艺进行了深入研究,首先介绍了减速机壳体材料QT700-2的熔炼及球化和孕育处理过程。然后利用ProCAST对其浇注和凝固过程进行可视化模拟,预测了缩松的出现和分布情况,使能提前采取措施加以消除。通过温度和球墨生长过程的分析,使人们对球墨铸铁的铸造过程有了更加清楚地认识,对其后生产高牌号球墨铸铁有很好的参考作用。
　　针对铸造模拟过程中的网格划分问题,本文通过对Pro/E和ProCAST接口方式的分析,利用Pro/E曲面建模,然后在Pro/Mechanica模块进行面网格剖分,最后在MeshCAST里进行体网格剖分,顺利的实现了ProCAST模拟所需的网格划分。通过这种方法使得网格划分的效率显著提高,也提高了ProCAST对模型的识别能力。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 搅拌车专用减速机国内外发展现状

1.3 本文研究的内容和意义

第二章 减速机壳体受力分析

2.1 减速机工况分析

2.2 减速机的受力分析

2.3 本章小结

第三章 减速机壳体材料研究

3.1 壳体材料概述

3.2 QT700-2的生产

3.3 本章小结

第四章 基于Pro/E的ProCAST网格划分

4.1 铸造过程计算机模拟

4.2 ProCAST简介

4.3 ProCAST的应用

4.4 Pro/E和ProCAST的接口问题

4.5 Pro/E建模及面网格划分

4.6 MeshCAST体网格划分

4.7 本章小结

第五章 壳体的铸造模拟

5.1 浇注系统及冒口的设计

5.2 普通湿型黏土砂铸造模拟

5.3 自硬型树脂砂铸造模拟

5.4 两种方案的比较

5.5 树脂砂模拟结果分析

5.6 本章小结

结 论

参考文献

致谢