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Y2400机座的铸造工艺设计与优化 琚子来 刘振旭 赵维民 (河北工业大学) 摘要：由均衡凝固理论计算铸件的模数，确定冒口。在此基础上进行工艺设计，确定浇注系统，对设计好的浇注系统进行温度场和流动场的模拟，根据温度场的分布进行工艺改进，达到很好的效果。关键词：机座 工艺 优化 Y2400机座属于大型铸件。普通的砂型铸造进行生产比较麻烦，用模拟的方法来优化铸造工艺，对于铸件的生产可以节省大量的人力和物力。1铸件的特点铸件的材质是HT200,毛坯约重976.8kg（如图1）。铸件壁厚不均匀，属厚壁大件，空腔不是很多，但表面的散热片比较多，形状比较复杂，铸件的平均壁厚约为20mm，最小壁厚8mm。体积较大，容易产生缩孔缺陷。加工也比较麻烦。浇注温度取一般的浇注温度1350。由于该铸件尚未生产过，故先采用手工造型2浇注系统设计(1)浇注位置及分型面的选择 铸件基本上是圆桶形的，应使铸件呈直立放置，且全部置于同一半型内(如图2)(2)浇注系统的选择 任何铸铁件的补缩工艺设计，都应该以自补缩为基础。一个需要设置冒口补缩的铸件，也要充分利用石墨化膨胀自补缩，通过计算确定为无冒口浇注。通过计算浇道的尺寸确定浇注系统如图3所示”。3流动场和温度场的模拟 流动场的模拟(如图4)可以看到铸件是能充满的，再进行温度场的模拟(如图5)，可以看到在最后凝固的时候直浇道的对面温度较高，缩孔也主要集中在部分(如图6)。4原有工艺的优化 (1)将与横浇道相连的直浇道延长到对面部分上，同时在最后充型时温度较高的部分添加冷铁，设计的缩孔显示如图7。 分析：采用加冷铁的方法，效果也不是很理想，虽然原来部分的缩孔减少了，但总的量还是没怎么减少，说明这种方案也是不行的。 (2)采用从中间浇注的方法。加冷铁的结果显示，在原来的缺陷部分仍存在很多的缺陷，故采用从中间浇注的方法浇注，一方面可以缩短直浇道和铸件的距离，另一方面可以让铸件从两侧同时凝固，以变它的温度场分布，来达到优化的目的。设计的浇注系统和模拟的结果如图8。 分析：虽然改进后的结果中仍有缺陷存在，但是这些缺陷不是在铸件的重要部位，而是存在于铸件的加工余量上，在后处理过程中将被处理掉，对铸件没有太大的影响，所以这种优化方案是可行的。5结论 CAE技术对铸件浇注、冷却过程进行模拟，对容易出现的铸造缺陷进行了预测，很好地体现了铸件优化设计的必要性
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