基于數(shù)值模擬技術(shù)的加工中心滑枕鑄造工藝優(yōu)化
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：針對(duì)大型球墨鑄鐵加工中心滑枕鑄造難度大，易出現(xiàn)缺陷的問(wèn)題，以某大型加工中心滑枕為研究對(duì)象，對(duì)滑枕鑄件的鑄造工藝及實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的缺陷問(wèn)題進(jìn)行了分析，使用數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行工藝優(yōu)化，重點(diǎn)解決鑄件實(shí)際鑄造生產(chǎn)中出現(xiàn)的縮松、縮孔缺陷問(wèn)題，為大型復(fù)雜球墨鑄鐵件的鑄造工藝優(yōu)化提供參考。1滑枕結(jié)構(gòu)與鑄造工藝設(shè)計(jì)1.1滑枕結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，中間具有多道筋板，厚度不一，且外壁有多個(gè)窗口，鑄件尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜'滑枕鑄件剖面圖如圖1所示。1.2鑄造原工藝方案針對(duì)滑枕的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行鑄造工藝方案設(shè)計(jì)，鑄造工藝方案如圖2所示。采用雙排內(nèi)澆道立澆底注澆注方式，并設(shè)計(jì)楔形明冒口進(jìn)行補(bǔ)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(dá)到通過(guò)石墨膨脹補(bǔ)縮的目的。澆注系統(tǒng)采用開(kāi)放-封閉形式，內(nèi)、橫、直燒道橫截面積比為1.3:1.57:1,內(nèi)澆道截面為長(zhǎng)方形，尺寸為23mmx50mm〇1.3鑄件缺陷分析在實(shí)際生產(chǎn)中，加工中心滑枕經(jīng)過(guò)磨削加工后，在鑄件表面出現(xiàn)較多孔洞缺陷，孔洞外形不規(guī)則，內(nèi)部呈灰色，顯然這種孔洞并非氣孔。根據(jù)縮孔缺陷的宏觀形貌可以確定，鑄件表面出現(xiàn)的孔洞為縮孔缺陷。對(duì)孔洞內(nèi)部進(jìn)行化學(xué)成分分析，其內(nèi)部氧、硅含量較高，應(yīng)該含有硅類(lèi)夾雜物。硅類(lèi)夾雜物本身輕于鐵水，在球化過(guò)程中上浮不及時(shí)的硅類(lèi)夾雜物將直接影響最后的石墨形成，同時(shí)硅化物也會(huì)阻礙鐵水的流動(dòng)與補(bǔ)縮效果，致使出現(xiàn)縮松、縮孔缺陷P]。因此，現(xiàn)有鑄造工藝存在問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化十分必要。2鑄造工藝數(shù)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(shù)值模擬軟件對(duì)鑄造工藝進(jìn)行模擬。ProCAST軟件可以模擬鑄件在鑄造過(guò)程中的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)等，進(jìn)行鑄件缺陷預(yù)測(cè)，輔助完成鑄造工藝和鑄造設(shè)備參數(shù)的優(yōu)化'通過(guò)ProCAST軟件對(duì)鑄件原工藝進(jìn)行模擬，其縮松模擬結(jié)果如圖3所示。從模擬結(jié)果(見(jiàn)圖3)分析，該工藝設(shè)計(jì)的鑄件壁與筋板的交接處出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的縮松缺陷，實(shí)際生產(chǎn)也驗(yàn)證了模擬結(jié)果出現(xiàn)的問(wèn)題。根據(jù)分析，該球墨鑄鐵滑枕鑄件依靠石墨化膨脹作用抵消液態(tài)與凝固的收縮效果甚微[+5]。由于鑄件尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,鑄件的溫度梯度較大，同時(shí)凝固無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此內(nèi)澆道口與冒口的補(bǔ)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(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用！結(jié)束語(yǔ)：使用ProCAST數(shù)值模擬軟件對(duì)球墨鑄鐵大型加工中心滑枕的原鑄造工藝進(jìn)行了計(jì)算，根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)原工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得出如下結(jié)論：(1) 對(duì)尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的空腔型球墨鑄件實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固較為困難，自身補(bǔ)縮效果有限，難以消除縮松縮孔缺陷。應(yīng)采用適當(dāng)?shù)睦滂F布置，提高冒口的補(bǔ)縮能力。(2) 經(jīng)過(guò)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，數(shù)值模擬軟件在大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的鑄造工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)中起到了良好的指導(dǎo)作用。海天精工是一家集銷(xiāo)售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門(mén)加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)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(wù)！聲明：本站文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！