鋳型を考慮した弾塑性応力解析による球状黒鉛鋳鉄鋳物のひけ巣予測

摘要

球状黒鉛鋳鉄鋳物に関して，鋳型および鋳型／鋳物間接触を考慮したモデルを用いて凝固プロセス中の弾塑性応力解析を実施し，鋳込試験結果との比較によりひけ巣予測の可能性とその精度っいて検討した．鋳型のヤング率は圧縮強度の1000倍であると仮定して，フラン鋳型を用いた鋳込試験に対して応力解析を行ったところ，鋳型強度の向上によって未凝固部の引張応力が小さくなることが分かった．ひけ巣発生の臨界応力値を3．5MPaとしたとき，本計算によって予測したひけ巣領域の形状および体積は試験結果のそれと良く一致した。 生型を仮定した応力解析を実施したところ，その結果は鋳型を無視した場合と殆ど変わらなかった。よって，生型による鋳造プロセスに対しては，応力解析に関しては鋳型を無視できることが示唆された．さらに，この場合もひけ巣発生の臨界応力値には，本研究で定めた3．5MPaが適用可能であることが示された。 したがって，種々の強度を有する砂型鋳型による鋳造プロセスに対して,一定の臨界応力値によってひけ巣を評価できる可能性が示唆された.