zg35crmo鋼冷鑄造工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

zg35crmo鋼冷鑄造工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

注射系統(tǒng)是引導(dǎo)鋼液從砂型到型腔的通道。在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常因?yàn)闈沧⑾到y(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，從而造成一系列的鑄造缺陷，嚴(yán)重的會(huì)致使鑄件直接報(bào)廢，因此澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與鑄件質(zhì)量有著緊密的關(guān)聯(lián)。1澆注位置的確定行星架選用ZG35CrMo材料，基本輪廓大小為1260mm×1260mm×647mm。其結(jié)構(gòu)整體對(duì)稱(chēng)，壁厚較為均勻，壁厚最厚處為91mm，壁厚最薄處為44mm，體積為0.619m選擇鑄件澆注位置，應(yīng)結(jié)合鑄件的凝固方式，并確保鑄件完全充型。設(shè)計(jì)時(shí)，將鑄件下法蘭盤(pán)置于底部，保證鋼液在型內(nèi)上升平穩(wěn)，避免上法蘭盤(pán)表面及內(nèi)部產(chǎn)生鑄造缺陷。將鑄件正放，法蘭盤(pán)朝下，選用底注式方案，6個(gè)內(nèi)澆口設(shè)置在下法蘭盤(pán)，此外設(shè)置1個(gè)橫澆道和1個(gè)直澆道。2注射系統(tǒng)各部分的元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ZG35CrMo材料鑄造性能較差，凝固收縮率大，易產(chǎn)生縮孔等缺陷式中，A2.1澆注時(shí)間的影響式中，q是平均澆注流量;G經(jīng)計(jì)算得到t=21.08s，并且在充型能力充足的情況下，經(jīng)大量試驗(yàn)證明，本體澆注時(shí)間控制在30s以?xún)?nèi)，鑄件出現(xiàn)砂眼、氣孔缺陷的幾率非常小，大多數(shù)情況下不會(huì)出現(xiàn)砂眼、氣孔缺陷2.2澆注時(shí)間的確定式中，v是鋼液液面在型內(nèi)上升速度;C是鑄件在型腔內(nèi)的高度，545mm;t是澆注時(shí)間。經(jīng)計(jì)算得到v=25.95mmue4d4s，查表2得，最小上升速度v≥25mmue4d4s，故符合要求。2.3剩余壓力頭研究式中，H經(jīng)校核，剩余壓頭充足。2.4銘文系統(tǒng)中一組元的橫向排列直澆道:內(nèi)澆道:截面形狀尺寸見(jiàn)圖3,A最終各組元截面比為:2.5度為2倍澆口窩直徑是直澆道下端直徑的1.4～2倍，高度為其2倍。本方案直澆道窩直徑為1.4D=133mm，高度為2D=190mm。綜上所述，選擇澆注時(shí)間t=21s，直澆道橫截面積∑A3灌溉3.1計(jì)算需要數(shù)量的不符合計(jì)算結(jié)果澆注系統(tǒng)方案一兩側(cè)對(duì)稱(chēng)澆注，從圖4(e)的仿真結(jié)果得到，整個(gè)充型過(guò)程大概需要19.6s，這與計(jì)算結(jié)果基本符合。從4(a)中看出靠近直澆道的內(nèi)澆道出現(xiàn)過(guò)渡區(qū)不足的情況，且4(b)、(c)、(d)呈現(xiàn)出該處鋼液流速較大，對(duì)砂芯的沖擊較大，可能會(huì)引起夾砂等缺陷。3.2方案1充型過(guò)程方案二，從圖5(e)的仿真結(jié)果得到，整個(gè)充型過(guò)程需要19.7s，這與計(jì)算結(jié)果基本符合。改變?yōu)閱蝹?cè)澆注后，相較于方案一充型過(guò)程更為平穩(wěn)。由于內(nèi)澆口正對(duì)砂芯以及內(nèi)澆道布置離直澆道較近，仍可能出現(xiàn)方案一的缺陷。3.3澆注系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)從圖6(e)的充型時(shí)間仿真結(jié)果得到，整個(gè)充型時(shí)間大概為21.1s，這與計(jì)算結(jié)果基本符合。圖中顏色相同部分的填充時(shí)間相同，鑄件整體同種顏色呈現(xiàn)帶狀分布，說(shuō)明采用底注式澆注系統(tǒng)，鋼液在型腔內(nèi)充型平穩(wěn)且逐層充型綜合三種澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，最終選擇方案三，橫澆道單側(cè)布置，內(nèi)澆道單側(cè)切向布置。其三維模型如圖7所示。4內(nèi)澆道布置方案對(duì)比對(duì)澆注系統(tǒng)各組元結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)定，并用Procast仿真模擬分析了三種澆注方案，經(jīng)過(guò)對(duì)比最終確定選用橫澆道單側(cè)布置，內(nèi)澆