基于计算机模拟的支架铸钢件铸造工艺设计及优化

摘要

目的 对ZG270-500铸钢支架的铸造工艺进行优化设计,以达到工艺简单、成本低、操作简便、质量良好等要求.方法 使用三维CAD软件和铸造模拟软件对相应铸造工艺方案进行了三维建模和铸造过程的模拟.针对工艺初始浇注系统设计了正放、倒放,底注式、阶梯式共4种不同组合的浇注方案.在对充型温度场进行模拟后,选择了倒放阶梯式与正放底注式浇注系统进行后续模拟.在对凝固进行模拟后,最终选择了正放底注式的方案并进行后续优化.在设计补缩系统时,通过多次调整冒口的位置与尺寸,以及冷铁的位置、尺寸与形状,达到工艺优化的效果.结果 4种初始方案中,倒放阶梯式浇注系统有利于顺序凝固,正放底注式浇注系统较为经济环保.凝固过程中,正放底注式浇注系统的疏松疏孔液相孤立区存在于铸件顶部,有利于补缩.初始补缩系统有效补缩了顶面两孔中心缺陷,优化后可使顶板和肋板的连接处,凝固最晚区域的缺陷大为改善.结论 模拟表明,最终方案可基本消除铸件中的缺陷,保证铸件的质量与良好的工艺性.