ZCAST软件在铸造数值模拟中应用.pdf

维普资讯 学兔兔 ZCAST软件在铸造数值模拟中的应用 Application of ZCAST Software in Numerical Simulation of Foundry 杨 军 艾秀兰 李翠英 (1．大连交通大学材料科学与工程学院，辽宁省大连市 11 6000； 2．长春轨道客车股份有限公司，吉林省长春市 1 30000) 摘要：本文以长春客车股份有限公司的典型铸件轴箱体为例，针对生产厂家的实际情况，对其铸造工艺进 行数值模拟计算，并通过对数值模拟结果的分析，预测铸造缺陷，进而提出新的铸造工艺方案。 关键词：ZCAST软件，数值模拟，铸造缺陷 中图分类号：TP391．O；文献标识码：A；文章编号：1 006—9658(2008)02-3 铸件废品率的高低和生产周期的长短对铸造企 铸件工艺图：轴箱体铸件生产工艺图一份；模拟 业的经济效益有很大影响，而铸造工艺设计的合理 用工艺参数如表1。 与否直接决定铸件废品率和生产周期，因此设计合 表1模拟用工艺参数 理的铸造工艺历来就是铸造生产的关键。但是长期 材 质 温度／℃ 浇注 剖分 以来铸造工艺一直以试验和生产经验为基础，这样 浇 铸 砂 冷 环 时间 铸件 铸型 砂芯 冷铁 注 型 芯 铁 境 ／s 单元 不但浪费了大量的资金，而且延长了生产周期，使企 业的生产成本增加，经济效益降低。随着计算机软硬 25 钢水玻璃CO 水玻璃CO25 钢 1580 25 25 25 25 20～ 50o万 自硬砂 自硬砂 25 件技术的不断发展，需要对复杂数学模型进行计算 的大型工程软件也不断出现。在铸造领域，通过对铸 2 轴箱体工艺方案一数值模拟计算及分析 造过程的数值模拟计算，可在进行新产品的工艺设 2．1．轴箱体模型和剖分模型 计之前，对其实际生产中可能出现的铸造缺陷进行 在实际生产中，是一箱两件，所以在进行模型设 预测，从而做到预先防止，这对于提高经济效益具有 计时形成图1的轴箱体模型，在进行数值模拟计算 极其重要的现实意义。目前，中外铸造数值模拟软件 之前，要对轴箱体模型进行离散化处理，也就是剖 的开发非常迅速，应用也十分广泛，常见的模拟软件 分，图2所示为剖分结果。 有 Procast、Magma、Flow3D、Anycasting、Zcast和华铸 等。这些软件都可以对铸造工艺进行模拟及优化 】。 本文以长春轨道客车股份有限公司的轴箱为 例，应用ZCAST软件对其设计工艺进行数值模拟计 算，在实际生产之前预测了铸件缺陷，并对实际工艺 方案提出针对性建议。 1 数值