【摘要】：回转驱动装置以其高度集成化优点而被应用于航空航天、军事和光伏发电等领域,并作为重要设备而广泛使用。QT450-10壳体结构作为基础部件,要求具有较高的承载能力和抗冲击、缓震等作用,但是球墨铸铁铸件成型过程中易出现碳缺陷、缩松缩孔和皱皮等缺陷。因此,基于材料特性和消失模铸造优势,结合消失模铸造工艺及其特有的成型条件,利用铸造仿真软件ProCAST对球铁壳体铸件进行模拟生产浇注工艺。旨在减少球铁铸造缺陷,改善铸件质量,提升性能。根据回转驱动壳体铸件工艺结构要求,利用Pro/E建立三维几何模型。研究消失模铸造工艺要求与方法,运用铸造仿真软件ProCAST进行模拟生产浇注,对比试验结果获得合理工艺方案。主要工作如下:消失模铸造工艺准备,包括模样制作分析,涂料要求及浸涂工艺,造型材料和干砂负压系统组成等。试制结果表明:消失模铸造用涂料从发气量、环保、涂覆等角度考虑多用水基涂料;在相同负压条件下,铸型刚度对凝固过程中发生膨胀的合金铸件缩松缩孔状况有重要影响。结合消失模铸造理论确定浇注工艺方案、参数,设计计算浇冒口系统和浇注操作等。模拟结果表明:消失模铸造冒口设计自由度较高,底注式和中注式浇注方案均能顺利完成充型凝固过程。同时,底注式浇注工艺采用无冒口工艺无法满足补缩要求,需要调整工艺结构以优化仿真模拟结果。在Visual Environment集成环境中进行计算参数设置,并用ProCAST求解计算,对比底注式和中注式模拟计算结果,确立回转驱动壳体模拟成型动态过程及热物理模型。结果表明:底注式和中注式浇注方案试制产品质量无法满足要求,碳缺陷、缩松缩孔等问题严重。针对缩孔缩松问题严重、中注式结构复杂等问题,结合消失模铸造理论,改进工艺方案,采用“以浇代冒”的形式可以很大程度上解决铸件缩孔缩松和碳缺陷等问题。并对铸件进行清理、热处理和检验等工作。结果表明:所获铸件符合工艺要求,满足产品质量要求。
