基于Anycasting的滑塊鑄造模擬仿真及工藝優(yōu)化.pdf

1、分類號：TG143單位代碼：10433密級：學號：14401010033山東理工大學山東理工大學碩士學位論文基于基于Anycasting的滑塊鑄造模擬仿真的滑塊鑄造模擬仿真及工藝優(yōu)化及工藝優(yōu)化CastingSimulationProcessOptimizationofMachineSlidingBlockBasedonAnycasting研究生：尹起指導教師：盛文斌盛文斌申請學位門類級別：工學碩士工學碩士學科專業(yè)名稱：材料加工工程材料加

2、工工程研究方向：材料加工技術(shù)材料加工技術(shù)論文完成日期：2017年4月20日山東理工大學碩士學位論文摘要I摘要隨著經(jīng)濟發(fā)展，我國正在由鑄造大國轉(zhuǎn)變?yōu)殍T造強國，但是由此帶來了能源消耗和環(huán)境污染等問題。隨著鑄造過程計算機數(shù)值仿真技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，我國的鑄造生產(chǎn)正朝向數(shù)字化、精確化、低能耗、高效率的方向發(fā)展。圍繞這一方向，大量的科研成果正在以極高的效率投入到實際生產(chǎn)中，實現(xiàn)鑄件在鑄造過程的數(shù)字化、可視化，即可減少生產(chǎn)周期、保證鑄造質(zhì)量、降

3、低生產(chǎn)成本，又可減少能源消耗、保護環(huán)境，最終實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益雙贏。本文結(jié)合滑塊鑄件的結(jié)構(gòu)特點、使用環(huán)境及實際生產(chǎn)條件，設(shè)計滑塊鑄件的鑄造工藝，并采用鑄造模擬軟件Anycasting對鑄件的鑄造過程的溫度場及流場進行數(shù)值模擬，并以此為理論依據(jù)優(yōu)化鑄造工藝，消除鑄件缺陷。首先，利用三維建模軟件對鑄件進行實體建模，分析鑄件的結(jié)構(gòu)特點及使用過程中受力方式，確定鑄件的材質(zhì)及熔煉配料。然后，根據(jù)工藝設(shè)計原則，設(shè)計了分直澆道的階梯式澆注系統(tǒng)，并

4、在鑄件導軌處設(shè)計冷鐵，以確保此處的組織致密。最后，運用鑄造模擬軟件Anycasting對滑塊鑄件鑄造過程進行數(shù)值模擬，探究鑄件充型和凝固過程的溫度場和流場分布規(guī)律，預(yù)測了鑄造缺陷的發(fā)生位置及分布情況，并以此作為優(yōu)化鑄造工藝、消除鑄造缺陷的理論依據(jù)。此外，通過正交試驗法優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，提升鑄件內(nèi)部質(zhì)量。試驗結(jié)果表明，通過優(yōu)化鑄造工藝和工藝參數(shù)后，鑄件在1320℃的澆注溫度、40mms的入口澆注速度下，鑄件充型過程快速、平穩(wěn)、完整，基本符