基于數值模擬技術的加工中心滑枕鑄造工藝優化
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：針對大型球墨鑄鐵加工中心滑枕鑄造難度大，易出現缺陷的問題，以某大型加工中心滑枕為研究對象，對滑枕鑄件的鑄造工藝及實際生產中出現的缺陷問題進行了分析，使用數值模擬技術進行工藝優化，重點解決鑄件實際鑄造生產中出現的縮松、縮孔缺陷問題，為大型復雜球墨鑄鐵件的鑄造工藝優化提供參考。1滑枕結構與鑄造工藝設計1.1滑枕結構某型加工中心滑枕材料為QT600-3,外部輪廓尺寸為 3937mmx540mmx490mm,平均壁厚 90mm。滑枕鑄件為箱體式結構，中間具有多道筋板，厚度不一，且外壁有多個窗口，鑄件尺寸大、結構復雜'滑枕鑄件剖面圖如圖1所示。1.2鑄造原工藝方案針對滑枕的結構特點，根據實際經驗進行鑄造工藝方案設計，鑄造工藝方案如圖2所示。采用雙排內澆道立澆底注澆注方式，并設計楔形明冒口進行補縮，冒口頸尺寸較小，并放置冷鐵提高冒口頸的凝固速度，以達到通過石墨膨脹補縮的目的。澆注系統采用開放-封閉形式，內、橫、直燒道橫截面積比為1.3:1.57:1,內澆道截面為長方形，尺寸為23mmx50mm〇1.3鑄件缺陷分析在實際生產中，加工中心滑枕經過磨削加工后，在鑄件表面出現較多孔洞缺陷，孔洞外形不規則，內部呈灰色，顯然這種孔洞并非氣孔。根據縮孔缺陷的宏觀形貌可以確定，鑄件表面出現的孔洞為縮孔缺陷。對孔洞內部進行化學成分分析，其內部氧、硅含量較高，應該含有硅類夾雜物。硅類夾雜物本身輕于鐵水，在球化過程中上浮不及時的硅類夾雜物將直接影響最后的石墨形成，同時硅化物也會阻礙鐵水的流動與補縮效果，致使出現縮松、縮孔缺陷P]。因此，現有鑄造工藝存在問題，對其進行優化十分必要。2鑄造工藝數值模擬建立滑枕鑄件的鑄造工藝方案有限元模型，使用ProCAST數值模擬軟件對鑄造工藝進行模擬。ProCAST軟件可以模擬鑄件在鑄造過程中的溫度場、流場、應力場等，進行鑄件缺陷預測，輔助完成鑄造工藝和鑄造設備參數的優化'通過ProCAST軟件對鑄件原工藝進行模擬，其縮松模擬結果如圖3所示。從模擬結果(見圖3)分析，該工藝設計的鑄件壁與筋板的交接處出現了比較嚴重的縮松缺陷，實際生產也驗證了模擬結果出現的問題。根據分析，該球墨鑄鐵滑枕鑄件依靠石墨化膨脹作用抵消液態與凝固的收縮效果甚微[+5]。由于鑄件尺寸大、結構復雜,鑄件的溫度梯度較大，同時凝固無法實現，因此內澆道口與冒口的補縮作用尤為重要。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！結束語：使用ProCAST數值模擬軟件對球墨鑄鐵大型加工中心滑枕的原鑄造工藝進行了計算，根據模擬結果對原工藝進行了優化，得出如下結論：(1) 對尺寸大、結構復雜的空腔型球墨鑄件實現同時凝固較為困難，自身補縮效果有限，難以消除縮松縮孔缺陷。應采用適當的冷鐵布置，提高冒口的補縮能力。(2) 經過實際生產驗證，數值模擬軟件在大型復雜結構鑄件的鑄造工藝優化設計中起到了良好的指導作用。海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省寧波市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網絡，所有內容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！