熔模铸造案例分析-机匣
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第1篇一、熔模铸造工艺的定义熔模铸造工艺,又称精密铸造,是一种将金属熔化后注入预先制成的型腔中,冷却凝固后取出金属制品的铸造方法。
该工艺主要用于制造形状复杂、尺寸精度要求高的零件。
二、熔模铸造工艺的原理熔模铸造工艺的基本原理是将可熔化的材料(如蜡、塑料等)制成所需形状的熔模,再将熔模组装成型腔,将熔融金属注入型腔,冷却凝固后取出金属制品。
具体过程如下:1. 制作熔模:将可熔化的材料制成所需形状的熔模,通常采用手工或机械加工方法。
2. 组装型腔:将熔模组装成型腔,并固定在型腔架上。
3. 熔化金属:将金属加热至熔化状态。
4. 注入金属:将熔融金属注入型腔,使其填充熔模形成的型腔。
5. 冷却凝固:将型腔冷却至室温,使金属凝固。
6. 脱模:将型腔从金属制品中取出,得到所需的金属制品。
三、熔模铸造工艺的过程1. 熔模制作:根据零件图纸,采用手工或机械加工方法制作熔模。
熔模应保证形状、尺寸和精度符合要求。
2. 组装型腔:将熔模组装成型腔,并固定在型腔架上。
3. 熔化金属:选择合适的金属材料,将其加热至熔化状态。
4. 注入金属:将熔融金属注入型腔,确保填充完全。
5. 冷却凝固:将型腔冷却至室温,使金属凝固。
6. 脱模:将型腔从金属制品中取出,得到所需的金属制品。
7. 后处理:对金属制品进行清理、去毛刺、抛光等后处理。
四、熔模铸造工艺的应用熔模铸造工艺广泛应用于以下领域:1. 航空航天:制造发动机叶片、涡轮盘、机匣等高精度零件。
2. 汽车:制造发动机缸体、缸盖、曲轴等关键部件。
3. 电子:制造集成电路封装、精密模具等。
4. 医疗器械:制造心脏支架、人工关节等精密医疗器械。
5. 机械制造:制造齿轮、轴承、凸轮等精密零件。
五、熔模铸造工艺的优缺点1. 优点:(1)高精度:熔模铸造工艺可以制造形状复杂、尺寸精度高的零件。
(2)高复杂度:可以制造形状复杂、尺寸精度高的零件,满足各种复杂结构的制造需求。
(3)高质量:金属熔化后注入型腔,减少了氧化、污染等不良因素的影响,保证了金属制品的质量。
Procast熔模铸造模拟分析案例一、熔模铸造案例模型说明熔模铸造又称失蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。
失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模,然后蜡模上涂以泥浆,这就是泥模。
泥模晾干后,再焙烧成陶模。
一经焙烧,蜡模全部熔化流失,只剩陶模。
一般制泥模时就留下了浇注口,再从浇注口灌入金属熔液,冷却后,所需的零件就制成了。
本教程将一步一步的指导各位完成Procast中关于熔模铸造的设置。
图1 模型说明本案例中用到的几何体由以下几个部分组成,如图1所示,分为模壳、铸件和扣箱。
二、熔模铸造案例模型前处理设置说明1.在PreCAST中导入网格模型图2 网格导入说明如图2所示,在网格导入界面,选择网格所在的文件夹,然后在case中输入需要导入的计算模型名称,软件会自动根据路径和文件名称导入相应的几何网格信息。
读入后程序会自动显示模型、网格、节点信息。
(材料数,总的节点和单元数以及单位和轮廓尺寸),见图3所示。
注意,在辐射计算时存在一个扣箱。
图3 几何网格导入信息显示2.检查几何体网格导入后,PreCAST能够自动标示材料序号,总的结点和单元数。
也可以显示出单位和轮廓尺寸。
这些信息及各部件的体积都可以通过File menu->Check geometry 选项得到。
图4几何检查选项3.设置工件材料属性点选图5红色显示区域,再次点选相应材料牌号,点击assign最终设定,为铸件和模壳分别指定为铬镍铁合金718及一种壳材料。
图5材料定义4.创建并设置各部件之间界面换热面该步骤主要是对模型各个材料交接面设定界面换算系数,以确保材料各部分的准确换热。
图6换热界面及系数定义5.设置工艺边界条件该界面是定义铸造工艺边界条件,以实现不同的铸造工艺种类。
在熔模铸造中,需要通过该界面设置注入孔处的温度和浇注速度边界条件以及整个外扣箱的温度和辐射参数边界条件,具体见图7所示。
图7 边界条件定义6.设置重力该步骤是根据实际工艺重力方向来定义,见图8所示。
2021年第1期/第70卷镁合金专题iW\B15铸造局强耐热M g-丫-N d(_G d)-Z r和M g- G d-丫—Z r系镁合金组织性能和铸造缺陷对比陈荣石1,周波1’2,李吉林1’3,单智伟4(1.中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016; 2.中国科学技术大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110016; 3.北方 民族大学材料科学与工程学院,宁夏银川750021; 4.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安710049)摘要:以Mg-Y-Nd(-Gd>-Zr和Mg-Gd-Y-Zr系高强耐热镁合金为分析对象,从铸造成形方法和铸造缺陷两个方面进行了比较。
结果表明,这些合金可以采用砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、低压熔模铸造和半固态触变成形等方法铸造;铸造缺陷(如热裂和疏松等)形成机理及其对力学性能的影响与其他合金相比没有明显区別;建立了疏松缺陷与力学性能的关系。
关键词:高强耐热;镁合金;铸造工艺;铸造缺陷作者简介:陈荣石(1968-),男,博 士,研究员,研究方向为镁合金材料及其应用。
电 话:138****0711,E-mail: rschen@im 中图分类号:TG292文献标识码:A文章编号:|〇〇1-4977(2021 ) 01-0015-06收稿曰期:2020-09-11。
相比于铝合金,镁合金的绝对强度低、耐热性能差,这极大地限制了镁合金的应用范围111。
添加稀土元素能有效地改善镁合金的强度与耐高温性能;另外,稀土元素在铸造镁合金中还可以有效地减少气体、氧化物和有害元素的影响,起净化、除 气和除渣的作用121。
这些稀土高强耐热镁合金一般采用金属型或砂型重力铸造工艺。
低压反重力铸造过程中的熔体充型平稳,并且外加压力能增加补缩效果,可以改善夹杂和疏松缺陷,但关于低压铸造高强耐热镁合金的研究报道相对较少,目前还处于研发的起步阶段。
高强耐热镁合金还可以采用熔模铸造和半固态触变成形方法,但这两种成形方法在高强耐热撲合金中还不成熟。