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模拟CASTsoftCAE技术和铸造工艺设计在耐磨铸件生产中的应用

作者:河北圆信机床制造有限公司发布日期:2019年06月27日
信息摘要:
进行铸造过程模拟,后确定可行浇注工艺方案,铸铁件定做毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套的三维建模:由于在工艺模拟时,铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套属于工艺装配体部件且各部件材料及属性都不一样。

 采用CASTSOFT/CAE铸造工艺模拟模块进行铸造过程模拟,通过对铸造充型过程、凝固过程进行模拟及缺陷分析,最后得到可行的铸造方案。

3.1.1前处理:本次模拟时,铸件毛坯进行网格剖分的网格尺寸为4mmX 4mm,共剖分网格1000万单元。

  铸造模型构建及模拟计算:按工艺要求添加砂型重力铸造相应的工艺参数。参数设置如下:铸件材料:ZG30CrMo,铸型材料:改性水玻璃砂,型芯选用:水玻璃砂,浇注温度:1600°C,冒口套:保温棉。

 (铸铁平台铸造工艺设计及铸造工艺方案初定通过对铸件毛坯不同布局工艺热节位置的确定,分析选择便于实际生产的方案进行工艺设计,确定冒口位置和大小,确定浇注系统。

  不同工艺布局的铸件(铸铁平板)毛坯三维模型图不同工艺布局的铸件毛坯工艺热节位置通过CASTSOFT/CAE铸造工艺设计模块进行不同工艺布局的铸件毛坯工艺热节位置计算和现场生产条件分析,最后选择左边工艺布局位置并进行了工艺冒口设计,浇注系统设计,待采用CASTSOFT/CAE铸造工艺模拟模块进行铸造过程模拟验证和工艺调整。

 铸造工艺结果显示及工艺合理评定:采用CASTSOFT/CAE铸造工艺模拟模块进行铸造过程模拟验证,通过凝固过程、温度场及缩孔、缩松的判定可以看到左图工艺冒口尺寸偏小,为节省钢水,采用不加大冒口而引入冒口套工艺消除缺陷,通过模拟铸件补缩工艺比较合理,存在严重缩孔缺陷位置消除。

  大型铸件铸造工艺装配图铸件缺陷位置图左图中所示冒口根位置形成收缩缺陷,通过右图加冒口套工艺缺陷消除。

  缺陷位置剖析图砂型过热情况分析剖析图实际生产和现场加工通过CASTSOFT/CAE铸造工艺设计和工艺模拟,并进行试浇注,检验、探伤,铸件毛坯满足质量要求,进入批量生产,情况如图所示。

 

 

铸铁平台铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套的三维建模:由于在工艺模拟时,铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套属于工艺装配体部件且各部件材料及属性都不一样,三维建模保证建模工艺部件与实际生产工艺部件的位置、大小一致,要求铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套间面贴合。由于铸件的一些地方是不规则的曲面所以铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套的形状也为不规则曲面形状即为随形铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套,同时由于铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套不连续相互间孤立、分散,所以在建模时也应分散分布,相互间不相连,而在工艺模拟时要求同种材料工艺部件组合成一个整体,生成一个STL文件。铸铁平台铸件毛坯三维模型如所视;铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套的工艺三维模型如所视:铸件毛坯铸件毛坯、浇注系统、冒口系统、冒口套三维模型PRO-E等三雒设计软件铸造工艺CATsoftCAD接口软件铸造工艺CASTsoftCAE接口软件生系统汁萆冒口呤计算孤立熔池计算1/模数计算数据库温度扬计算。流动计箅工艺模拟及工艺优化的工作流程图铸件浇注工艺设计优化流程工艺确定步骤步骤1:采用CASTSOFT/CAE铸造工艺设计模块进行工艺热节计算,确定冒口位置和冒口大小,确定铸件工艺布局,确定浇注系统。

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