挂舵臂铸造成形计算机模拟与工艺优化

"挂舵臂铸造成形过程的计算机模拟学位论文.doc" 这篇学位论文主要探讨了挂舵臂铸造成形过程的计算机模拟技术，旨在优化铸造工艺，提高铸件的质量和生产效率。计算机模拟在现代铸造行业中扮演着重要的角色，它能够通过数值模拟的方式预测和分析铸件成形过程中可能出现的问题，从而避免传统工艺设计中的试错过程。 首先，论文介绍了铸造过程数值模拟的基本原理。数值模拟技术基于热力学、流体力学和固态物理的理论，通过数学建模和数值解算，对铸件在成型过程中的温度变化、应力分布、液态金属流动和凝固过程进行仿真。这种方法能够帮助理解复杂的铸造过程，预测缺陷的发生，如缩孔、裂纹和微观结构不均匀等。 接着，论文详细阐述了使用华铸CAE软件进行温度场模拟的过程。该软件被用来分析大型铸钢件挂舵臂的铸造过程。作者利用Solidworks三维造型软件构建了铸件、冒口、浇注系统、冒口套和冷铁等的三维实体模型，并将其转换为STL格式，作为华铸CAE的输入文件。通过模拟计算，可以分析挂舵臂在凝固过程中的温度变化，以便于调整工艺参数。 在模拟过程中，发现挂舵臂肋板热节处是凝固的关键区域，因此设置了冷铁以增加凝固速度，同时在冒口上加设保温冒口套以提高金属液的补缩能力。这些优化措施旨在改善铸件的凝固顺序，减少内部缺陷，确保其机械性能。 此外，通过计算机模拟，工艺得到了进一步优化。模拟分析的结果被用来指导实际生产，包括冒口、冷铁位置和尺寸的选择，浇注系统的布局，以及分型面的设计。这些因素直接影响到冶炼和热处理工艺，进而影响铸件是否能满足顺序凝固原则和用户对性能的要求。 论文的实际应用部分展示了优化后的工艺在华正机械公司的铸铁平板生产中的成功应用。通过合理的工艺设置，可以确保生产出组织致密、性能优异且满足用户需求的挂舵臂铸件。这不仅提高了产品质量，还缩短了试制周期，降低了生产成本，体现了计算机模拟技术在铸造工艺设计中的巨大价值。 这篇论文深入探讨了挂舵臂铸造成形的计算机模拟技术，强调了其在工艺优化和质量控制中的重要作用。通过这种方法，可以实现铸造过程的精细化管理，提升制造业的竞争力，对于推动我国铸造行业的科技进步具有重要意义。