典型鑄鋼件的數(shù)值模擬分析與工藝改進(jìn).pdf

1、凝固是決定鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵過程，各種鑄造缺陷如縮孔、縮松、變形等產(chǎn)生于這一過程或與之密切相關(guān)。液態(tài)金屬進(jìn)入型腔之后，溫度如何變化，凝固如何進(jìn)行，缺陷如何形成等,這些對鑄造工作者來說均為不可視的過程。如何通過科學(xué)計(jì)算和形象的描繪，優(yōu)化最佳方案并形成工藝文件，盡可能以比較少的人力物力生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鑄件，是鑄造凝固過程數(shù)值模擬的主要任務(wù)。
　　 本文基于數(shù)值模擬方法進(jìn)行典型鑄鋼件質(zhì)量預(yù)測的研究，利用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，預(yù)測典型鑄鋼件生產(chǎn)中經(jīng)

2、常出現(xiàn)的縮松，縮孔等鑄造缺陷。進(jìn)而改進(jìn)工藝，降低鑄造成本。通過對選取的典型的2個(gè)鑄鋼件的模擬分析和試驗(yàn)檢測，使鑄造數(shù)值模擬更符合實(shí)際生產(chǎn)。螺旋鉆鑄鋼件是河北某大型鑄鋼廠正在為某煤礦設(shè)備企業(yè)生產(chǎn)的螺旋鉆采煤機(jī)所開發(fā)的關(guān)鍵零部件。螺旋鉆采煤機(jī)的使用環(huán)境非常惡劣，螺旋鉆鑄件經(jīng)常與巖石等介質(zhì)作用。為了避免在使用過程中出現(xiàn)輸送卡煤，刁鉆干的現(xiàn)象，螺旋鉆鑄鋼件的鑄造內(nèi)部質(zhì)量就顯得異常重要。提高螺旋鉆鑄件的內(nèi)部質(zhì)量就意味著提高開采效率和提高輸送生產(chǎn)率

3、。該廠技術(shù)人員對螺旋鉆鑄鋼件設(shè)定了原始的鑄造工藝。運(yùn)用數(shù)值模擬的方法對原始鑄造工藝進(jìn)行了模擬分析,預(yù)測出了可能存在的縮松、縮孔等內(nèi)部缺陷存在的位置及大小。根據(jù)模擬分析預(yù)測出來的結(jié)果,改進(jìn)了工藝。同時(shí),對改進(jìn)后的工藝進(jìn)行了數(shù)值模擬,結(jié)果顯示基本不存在內(nèi)部缺陷。按照改進(jìn)后的工藝進(jìn)行了樣品的澆鑄并對澆鑄出來的樣品進(jìn)行了X射線檢測、超聲波探傷檢測、解剖檢測，經(jīng)檢測，樣品基本沒有發(fā)現(xiàn)縮孔缺陷，滿足客戶的要求。圓錐破碎機(jī)廣泛應(yīng)用在冶金工業(yè)、建材工業(yè)

4、、筑路工業(yè)、化學(xué)工業(yè)與硅酸工業(yè)中，適用于破碎中等和中等以上硬度的各種礦石和巖石。其主要的工作部件就是鑄造高錳鋼軋臼壁。由于軋臼壁的表面直接接觸各種礦石和巖石,承受著高強(qiáng)度的鑿削和擠壓，因此圓錐破碎機(jī)的軋臼壁既要求有高硬度和沖擊性能,又要有良好的鑄件內(nèi)部組織。曾發(fā)現(xiàn)許多由于軋臼壁鑄件的內(nèi)部質(zhì)量不好而導(dǎo)致提前更換破碎機(jī)內(nèi)的軋臼壁。這樣既導(dǎo)致了極大的浪費(fèi),又降低了破碎機(jī)的工作效率。
　　 本文對軋臼壁鑄件的原始鑄造工藝進(jìn)行了數(shù)值模擬分

5、析，預(yù)測出按照這樣的工藝可能存在多處縮孔缺陷。根據(jù)模擬分析預(yù)測出來的結(jié)果,改進(jìn)了工藝。同樣對改進(jìn)后的工藝進(jìn)行了數(shù)值模擬,結(jié)果顯示基本不存在內(nèi)部缺陷。按照改進(jìn)后的工藝進(jìn)行了樣品的澆鑄并對澆鑄出來的樣品進(jìn)行了解剖檢測，樣品沒有發(fā)現(xiàn)縮孔缺陷。這樣不僅提高了工藝設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，而且為企業(yè)節(jié)省了成本，避免了多次實(shí)澆造成的損失。通過對上面典型鑄鋼件工藝凝固過程的數(shù)值模擬，實(shí)現(xiàn)了數(shù)值模擬技術(shù)在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，避免了工藝設(shè)計(jì)的盲目性，縮短了新工藝的設(shè)計(jì)