V法铸造工艺关键问题数值分析及生产线设计

论文摘要

V法铸造工艺生产的铸件表面质量好、成形精度高，且投资成本低、生产环境友好，在国内发展迅速，并相继出现了一些自动化程度较高的大型生产线。但真空消耗和型砂除尘等问题一直困扰着国内广大铸造厂家，在一定程度上阻碍了V法铸造的推广。本文测量了叉车配重生产过程中的砂型温度变化以及落砂后铸件表面的温度，使用有限元软件模拟所测配重的铸造温度场，将两者对比得到很好的拟合结果。通过对模拟所得铸件温度变化的分析，给出配重生产过程中砂型内不同真空度的保持时间范围，比实际生产采用时间具有节约真空的优势；模拟给出的铸件开箱落砂时间比实际时间长，但更能保证铸件成形质量，降低铸件废品率。针对V法铸造型砂除尘问题，结合生产设计需要，本文分析了常用冷却除尘设备——沸腾冷却床的气相流场和对不同粒径小颗粒的除尘分离效率。结果表明，FTB70沸腾冷却床对50μm及以下的颗粒分离效果好，但对60~90μm的颗粒分离效果较差。结合生产项目，进行履带板等铸钢件V法铸造生产线的生产参数设计和平面设计。并将本文研究的真空与落砂开箱时间等内容应用在履带板生产线的浇注冷却线的设计、将对FTB70沸腾冷却床除尘效率的分析结果应用在砂处理线的指导验证设计，对生产线的设计起到了较好的指导作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 V 法铸造国内外发展状况
• 1.3 铸造、流体力学的数值模拟发展现状
• 1.4 V 法生产线形式
• 1.5 课题研究的主要内容
• 2 真空控制与开箱时间
• 2.1 型砂温度测量
• 2.2 温度场数值模拟
• 2.3 真空时间的控制
• 2.4 开箱落砂时间的选择
• 2.5 本章小结
• 3 沸腾冷却床的除尘效率
• 3.1 沸腾冷却床简介
• 3.2 沸腾冷却床内气相流场
• 3.3 沸腾冷却床除尘分析
• 3.4 本章小结
• 4 3wt/a 的 V 法铸钢生产线设计
• 4.1 项目介绍
• 4.2 生产纲领和主要参数设计
• 4.3 生产线设备
• 4.4 生产线设计
• 4.5 车间设计
• 4.6 本章小结
• 5 全文总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录Ⅰ 攻读硕士学位期间发表论文
• 附录Ⅱ 履带板、四轮等铸钢件生产车间
• 附录Ⅲ 参与的其它生产车间设计