車鉤鉤體凝固過(guò)程的數(shù)值模擬及鑄造工藝優(yōu)化.pdf

1、F型貨運(yùn)車鉤是我國(guó)現(xiàn)行的應(yīng)用最廣的貨運(yùn)車鉤。但是目前由于鑄件內(nèi)部普遍存在的縮松缺陷，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)的F型貨運(yùn)車鉤性能還不能滿足國(guó)內(nèi)的需要。
　　本文首先分析了貨運(yùn)車鉤及其數(shù)值模擬的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向，然后以Procast為研究媒介，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，通過(guò)數(shù)值模擬反向求解的方法確定了在1300℃-1560℃時(shí)，E級(jí)鋼與樹(shù)脂砂型的界面換熱系數(shù)約為813.72W/m2·K。
　　對(duì)工廠給出的F型貨運(yùn)車鉤的原始鑄造工藝進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)

2、其主要的缺陷分布在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的車鉤頭部。根據(jù)數(shù)值模擬分析結(jié)果，對(duì)F型貨運(yùn)車鉤的澆注溫度、充型時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)改變澆注溫度、充型時(shí)間并不能對(duì)F型貨運(yùn)車鉤的缺陷分布造成明顯影響。因此維持原工藝的澆注溫度、充型時(shí)間不變，在1540℃-1580℃澆注、20s-25s充型。
　　通過(guò)34組數(shù)值模擬對(duì)F型貨運(yùn)車鉤的澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)計(jì)進(jìn)行了較為全面的優(yōu)化，得到了滿意的結(jié)果。經(jīng)多次模擬驗(yàn)證，優(yōu)化后的鑄造工藝使得F型貨運(yùn)車鉤內(nèi)部完全