鞍钢1780热轧机架的铸造工艺设计

论文摘要

本文以鞍钢1780冷连轧机架为例,通过运用Solidworks三维绘图软件对机架的质量特性进行分析,然后使用唯科公司的GTA铸造工艺设计软件,对铸件的各个部分进行模数计算、冒口补缩距离、冒口尺寸参数、外冷铁尺寸及个数、浇注系统等进行分析计算,然后使用华中科技大学的华铸CAE软件将设计完成的铸造工艺方案进行数值模拟分析,最后根据模拟的结果,对铸造工艺方案进行了调整,得到以下结果:(1)引入了SOLIDWORKS三维设计软件,对铸件进行三维造型后,能够非常准确的计算出诸如重量等相关参数,三维数据也是数值模拟的前提,为今后生产大型复杂铸件奠定了良好的基础。(2)引入了GTA铸造工艺设计软件,大大节省了工艺设计时间。此软件可以优化工艺参数,减少了不必要的浪费。(3)通过采用VOLCLAY公司的保温冒口和覆盖剂,工艺出品率得到了很大的提高,在节省生产成本的同时,也提高我公司铸件生产能力(产量和单重)。(4)生产结果证明,使用华铸CAE软件对铸造工艺进行数值模拟的结果与实际非常相近,为今后的大型铸钢件制造奠定了良好的基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 综述
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 机架概述
• 1.2.2 目前国内外数值模拟软件概况
• 1.2.3 目前国内外铸造工艺计算机辅助设计软件概况
• 1.2.4 保温冒口的使用情况
• 1.2.5 冒口覆盖剂使用情况
• 1.3 主要研究内容、技术
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 关键步骤
• 1.4 主要创新点
• 2 鞍钢1780机架分析及工艺设计
• 2.1 钢水化学成分的研究及成分对性能的影响
• 2.1.1 机架的化学成分
• 2.1.2 机架的力学性能
• 2.2 铸件的几何、物理量计算
• 2.2.1 体积、表面积及重量的计算
• 2.2.2 模数的计算
• 2.2.3 补缩距离的计算
• 2.3 补缩系统的设计计算
• 2.4 浇注系统的设计计算
• 2.4.1 浇包特性
• 2.4.2 浇注时间
• 2.4.3 直浇道设计
• 2.4.4 横浇道设计
• 2.4.5 内浇口设计
• 2.5 工艺其它参数的设计
• 2.5.1 外冷铁的设计
• 2.5.2 其他工艺要求
• 2.6 型砂的选择和使用
• 2.7 热处理工艺的研究及工艺的制订
• 3 计算机数值模拟
• 3.1 三维实体造型
• 3.2 使用华铸 CAE软件对其进行数值模拟
• 3.2.1 凝固过程数值模拟
• 3.2.2 铸件色温图
• 3.2.3 铸件完全凝固后缩孔、缩松分布图
• 4 对生产结果的分析
• 4.1 本体化学成分
• 4.2 机械性能
• 4.3 金相组织
• 结论
• 参考文献
• 致谢