QT450-10橋殼鑄造工藝數(shù)值模擬及其優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、橋殼是安裝差速器、減速器和輪轂的基礎(chǔ)件,在使用過程中,要承受較大的沖擊載荷及摩擦磨損,必須具備良好的綜合力學(xué)性能。本文的主要目的是對(duì)樹脂砂型鑄造球墨鑄鐵叉車驅(qū)動(dòng)橋殼的鑄造工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究,并運(yùn)用華鑄CAE模擬軟件對(duì)鑄件的充型和凝固過程進(jìn)行模擬,分析鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生缺陷的原因,以優(yōu)化鑄造工藝,消除鑄造缺陷,獲得優(yōu)質(zhì)的橋殼鑄件。
　　首先,根據(jù)QT450-10橋殼的材質(zhì)要求和鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出橋殼鑄造工藝的初始方案,利用模擬軟

2、件對(duì)工藝方案下鑄件的充型和凝固過程進(jìn)行模擬,分析橋殼鑄件流動(dòng)場(chǎng)、溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。模擬結(jié)果顯示橋殼鑄件中在冒口補(bǔ)縮部位和半軸部位出現(xiàn)了較多的縮松缺陷,縮松總體積為79.33cc,在下部端蓋厚壁部位和頂部凸臺(tái)部位產(chǎn)生縮孔缺陷,縮孔總體積為0.07cm。3
　　從改變冒口高度和冒口直徑兩個(gè)方面對(duì)初步的工藝方案進(jìn)行了改進(jìn),并對(duì)改進(jìn)工藝下橋殼的凝固過程進(jìn)行模擬,結(jié)果表明:冒口高度、冒口直徑的增加并不能有效的增加冒口的補(bǔ)縮效果,鑄件上的縮孔

3、、縮松缺陷未能得到徹底消除。進(jìn)而采用改變冒口頸長度和冒口頸截面尺寸方法進(jìn)行工藝改進(jìn),由模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過減小冒口頸長度、增加冒口頸截面尺寸,使得冒口頸的凝固時(shí)間延長,擴(kuò)大了補(bǔ)縮通道,提高了冒口的補(bǔ)縮效果,基本上消除了冒口補(bǔ)縮部位的縮松缺陷,鑄件上的縮松總體積減為45.00cc,縮松缺陷主要出現(xiàn)在鑄件半軸部位。通過在鑄件半軸部位增加補(bǔ)貼,形成從半軸到冒口逐漸增加的溫度梯度,增大了冒口的有效補(bǔ)縮距離,半軸部位的縮松缺陷基本上被消除,鑄件縮松

4、總體積減為10.43cc。
　　進(jìn)一步通過設(shè)置冷鐵及出氣孔的方法消除了鑄件中的縮孔和氣孔缺陷。橋殼鑄件下部端蓋厚壁處在凝固過程中易出現(xiàn)縮孔缺陷,通過在端蓋厚壁處放置冷鐵,提高了厚壁處的凝固速度,避免厚壁處凝固時(shí)出現(xiàn)孤立液相區(qū),進(jìn)而消除了端蓋部位的縮孔缺陷。針對(duì)橋殼鑄件頂部在凝固過程中出現(xiàn)縮孔、氣孔的問題,采用在鑄件頂部安放出氣孔、出氣片的方法,有效的消除了橋殼鑄件頂部的縮孔、氣孔缺陷。
　　本文通過模擬分析和工藝改進(jìn)得到了橋