EGC2040镗铣床立柱铸造过程模拟仿真及工艺优化

摘要

随着计算机图形学、动画仿真和三维技术的发展，铸造数值模拟技术也得到了长足的进步。通过铸造数值模拟，可以有效的降低生产成本，并缩短生产周期，已被越来越多的铸造企业应用到实际生产中。
　　本文结合铸件的结构特点与技术要求，确定了铸件的铸造工艺方案与浇注工艺参数；通过Anycasting软件模拟了铸件充型、凝固过程，得到充型率、凝固率随时间变化的曲线；依据残余熔体模数判据，分析了铸造缺陷发生的位置和倾向性；改进了铸造工艺，消除了可能发生的铸造缺陷；进行了浇注温度、浇注速度、冷铁厚度的三因素正交试验，优化了工艺参数。
　　研究表明，当浇注温度为1350℃、浇注速度为0.9m/s时，铸件充型时间为90.85s，完全凝固时间为3609s。此时铸件最后凝固区域无法得到补缩，产生了缩松缩孔缺陷；优化原工艺方案，将冒口的尺寸由Ф60mm增大到Ф80mm，使冒口的凝固速度低于铸件凝固速度，再次模拟发现原铸造缺陷消失；通过正交试验分析可知，浇注温度对铸件质量的影响最大，其次是浇注速度和冷铁厚度。当浇注温度为1380℃，浇注速度为0.8m/s，冷铁厚度为70mm时，缺陷发生概率最低，此时铸件质量最佳。