基于华铸CAE定子铸造工艺优化设计.pdf

· 机械制造与研究 · 陈亚宁，等 ·基于华铸CAE的定子铸造工艺优化设计 基 于 华 铸 CAE 的 定 子 铸 造 工 艺 优 丫匕设 计 陈亚宁 ，陆文龙 (1．南京数控机床有限公司，江苏 南京 211100；2．南京工程学院 材料成型教研室，江苏 南京 211167) 摘 要：采用华铸CAE软件对铝合金定子铸件的砂型铸造过程进行数值模拟 ，通过对铸造工艺 方案的数值模拟和实验，优选出了最佳的铸造工艺用于生产，成功地消除了定子铸件生产过程的 缩孔缩松缺陷。模拟结果与实际生产中的情况吻合较好。结果表明CAE技术能为工艺方案的 评价和改进提供科学的依据，能缩短新产品的开发周期，为企业带来了显著的经济效益。 关键词：定子；数值凝固模拟 ；工艺优化 中图分类号：TG24 文献标志码 ：B 文章编号：1671-5276(2011)02-00163 ProcessOptimizationOfStat0rCastingBasedonHuazhuCAE CHEN Ya．ning ．LU W en．1ong (1．NanjingCNCMachineToolCo．，Ltd．，Nanjing211100，China； 2．NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China) Abstract：ThesolidificationofstatoracstingissimulatedwiththesoftwareofHuazhuCAE．Thedesignofcastingmouldisoptimized bythesimulationandexperiment．Theac stingprocessismodifiedtoeliminateshnnkageandporosityinthestatorac sting．Simulation resultsagreewellwiththetrial-productionresults．Theresultsshowthatsimulationcanbeappliedtoevaluatingandimprovingtheacst— ingprocessandsho~eningthedevelopmentpe riodofnew production．Sogoodeconomicbenefi~ isgainedforthecompeny． Keywords：stator；numencalsolidificationsimulation；processoptimization 1所示。该铸件为大型铸件，形状复杂 ，壁厚不均匀，结构 0 前言 庞大，产生缩孔缩松缺陷可能性较严重。该铸件材质为 ZL10I，最大的外形尺寸为dl900mmx550mm，采用砂型 为了获得合理的铸造工艺方案，传统的铸件生产一般 铸造。材料的物性参数是：密度 2．5 cm ，导热系数 采用试错法。对于大型铸件或新产品开发来说，往往需要 167．2581w／(m ·℃)，比热容 1005．1795J／(kg·℃)， 反复试制，这样不仅周期长、浪费大，而且很难保证铸件品 热辐射系数0．12，临界固相率0．675，凝固系数 1．6，液相 质。如果能在实际生产前就对铸件在浇注、凝固过程中可 线温度 615℃，固相线温度555℃。 能产生缺陷的部位 、大小及发生时间进行有效的预测，进 而对现有工艺进行优化分析 ，从而在实际生产前就采取对 策，确保铸件品质，这无疑对铸造生产来说具有非常重要 的意义。计算机数值模拟技术使得这一梦想变成为现实。 铸造过程计算机数值模拟技术经过十多年的发展，现在已 进入工程实用化阶段。通过数值模拟可以较准确地预测 铸件可能出现的各种缺陷及其大小 、部位和发生的时间。 在实际生产前进行工艺改进以保证铸件品质，缩短试制时 间，降低生产成本和废品率