一、Development of thermal simulation system for heavy section ductile iron solidification（论文文献综述）
张飞[1]（2020）在《基于水空交替循环控制冷却条件下0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢组织调控及演变机制研究》文中研究说明C-Si-Mn-Cr钢具有以贝氏体、马氏体、残余奥氏体为主的复相组织,能够通过热处理工艺来调控组织和耐磨性,因而被广泛应用于矿山和机械等领域。目前通过淬火-回火、淬火-分配、淬火-分配-回火等热处理工艺均能对C-Si-Mn-Cr钢进行组织调控,但在热处理过程中通常需要利用油类等淬火剂,其存在能耗大、固废、成本高等问题。水空交替循环控制冷却热处理工艺利用水和空气作为冷却介质,可通过控制淬火过程,以经济无污染、无固废的方式实现组织可控而成为研究热点,且在厚大铸锻件的热处理过程中,具有能够防止因受热不均造成开裂的优势,但其在通过工艺来调控组织及演变机制等方面的相关研究仍然较少且不够深入。论文以0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢为研究对象,利用水空交替循环控制冷却工艺,研究控制冷却过程中的不同等温温度（240℃、285℃、330℃）、等温时间（5 min～145 min）、水淬时间（15 s、20 s、25 s）及循环次数（0次、1次、2次、3次）下的微观组织形貌及相组成,并分析组织的形成和演变过程,阐明组织对性能的影响规律,揭示钢在控制冷却后的磨损机制,对于相关耐磨材料的热处理工艺制定和生产应用具有重要的理论指导和实际意义。通过对0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢进行水空交替循环控制冷却热处理,获得以下结论:在水空交替循环控制冷却过程中,能够获得贝氏体、马氏体和残余奥氏体复相组织,但不同工艺条件和不同位置下组织的相组成有所差异。随着等温温度升高,贝氏体和残余奥氏体的含量增加,而马氏体含量逐渐减少;沿心部至表面不同位置,贝氏体含量略微降低,而马氏体逐渐增加。随等温时间延长,贝氏体含量增加到最大值46.5%时趋于稳定,且贝氏体转变速率从心部至表面逐渐增加。随水淬时间延长,贝氏体含量变化量小于3.1%,马氏体由39.7%增加到47.7%。随循环次数的增加,钢在水空交替+空冷条件下,贝氏体、马氏体和残余奥氏体的含量增加,且沿心部至表面位置也逐渐增大;而钢在水空交替+水冷条件下,贝氏体和残余奥氏体含量随循环次数的增加而增加,马氏体含量减少,且从心部至表面位置,钢中的贝氏体含量逐渐降低,马氏体和残余奥氏体呈增加的趋势。借助XRD、OM、SEM、EPMA、EBSD、TEM等技术,对0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢水空交替循环控制冷却工艺下的组织演变机理进行研究。结果表明,由于钢在水和空气中的冷却速度不同,当控制冷却温度降低时,相变驱动力逐渐增大,贝氏体形核率提高。随着水空交替的进行,有利于改善钢件的内外温度分布均匀性,钢的温度降低到贝氏体相变区时,贝氏体开始长大,且含量逐渐增加。当温度继续降低至Ms点以下时形成马氏体,从而获得贝氏体和马氏体复相组织,不同位置的冷却速度不同会导致钢在相同工艺条件下的组织形貌和相组成存在差异。结合数值模拟计算和实验,实现了通过调整工艺参数来控制组织的转变规律,并获得钢在水空交替循环控制冷却后等温处理过程中贝氏体组织转变量与等温时间和位置三者之间的关联模型。通过对钢在不同冷却条件下的性能进行测试,获得0.4C-1.6Si-2.0Mn-0.6Cr钢的性能结果为:（1）随着等温温度的升高,钢的硬度值降低,而冲击韧性值逐渐增加;钢的硬度和韧性随等温时间的延长而呈先增加后减小的趋势,钢在水淬时间增加到25 s时达到最大抗拉强度1184 MPa。（2）随着循环次数的增加,在交替循环+空冷条件下,钢的强度从831 MPa提高到循环三次后的1281 MPa,硬度从25 HRC增加到46 HRC,冲击韧性达到50 J/cm2。在交替循环+水冷条件下,钢的强度和韧性逐渐增加,硬度反而降低,力学性能的差异是由于水空交替过程中形成贝氏体、马氏体和残余奥氏体复相组织的相组成不同。（3）0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢在冲击磨料磨损下的表面形貌主要为裂纹、剥落、微切削和犁沟。随着循环次数的增加,形成的贝氏体和残余奥氏体作为韧性相可减缓应力集中,阻碍裂纹的萌生和扩展。钢经多次水空交替循环冷却后会形成细小的贝氏体和马氏体复相组织,其具有细晶强化的作用。残余奥氏体在冲击磨料磨损过程中受力发生塑性变形,产生加工硬化转变成马氏体,从而使钢具有较高的耐磨性能。
于宁波,王伟奇,刘忠国[2]（2019）在《ZG270-500大臂架铸造工艺优化》文中研究指明针对高速工程车大臂架铸造合格率不高问题,对大臂架的原铸造工艺方案进行分析,并运用AnyCasting进行数值模拟。对分型面、浇注系统、冒口及冷铁设置进行优化改进,并对优化后的工艺方案进行数值模拟验证。模拟结果表明,铸件按工艺设计进行顺序凝固,铸造缺陷可以解决。经过小批量生产验证,铸件出现铸造缺陷的概率大幅降低,合格品率由70%提高到92.5%。
孙德智[3]（2019）在《铝合金箱体压铸工艺过程模拟及模具设计》文中研究指明本文以铝合金游艇外弦机水下变速箱体为研究对象,对铸件实际生产中存在的问题进行了分析。利用铸造模拟软件MGAMASOFT对铸件充型和凝固过程进行了模拟分析,结合实际铸件存在的问题,对排溢和冷却系统提出了改进建议。研究了浇注温度、压铸型工作温度、压射速度及慢/快速压射速度转换位置对铸件充型和凝固质量的影响,确定了最优工艺参数。利用UG NX8.0设计了整套压铸模具。游艇外弦机水下变速箱体作为游艇舷外机的重要部件,其质量直接影响到螺旋桨的正常运行甚至整个游艇的安全性。该铸件在实际生产过程中存在的主要问题有:箱体螺旋桨轴安装腔压力测试中出现漏气现象,箱体中间厚壁部位出现不同程度的缩孔缺陷,箱体水平翼板表面及附近区域容易出现气孔和氧化夹渣缺陷。根据箱体铸件现行压力铸造工艺,采用铸造模拟软件MAGMASOFT对铸件的充型和凝固过程进行了模拟计算,模拟分析结果显示:（1）箱体水平翼板表面局部区域充型过程中有紊流产生,空气压力也比较大,该部位产生气孔的倾向大;（2）箱体中部两侧面局部区域充型过程中液体与空气接触时间较长,产生氧化夹渣的概率高;（3）箱体螺旋桨轴安装腔区域凝固压力较小,且该区域截面中心部位有缩松缩孔缺陷产生;（4）箱体中部厚大部位中心有缩孔缺陷产生。根据模拟分析结果,对冷却和溢流系统提出了改进建议:（1）将位于箱体中部厚大部位的10条冷却水道直径由原来的10 mm增加至12 mm;（2）将位于箱体水平翼板处的溢流口厚度由原来的1.2 mm增加至1.8 mm。改进后的模拟结果显示:充型过程中,箱体水平翼板表面紊流现象明显减弱,气压降低,两侧面与空气接触时间有所缩短,铸件厚大部位缩孔缩松缺陷明显减轻,但型腔内螺旋桨轴安装腔区域凝固压力变化不大。在压射压力足够大情况下,铸件压力测试时出现的漏气现象,与压射压力传递效果不好导致的铸件致密度低有关。压射压力通过内浇口传向型腔内的合金液,且只要内浇口一凝固,压射压力便不能继续传至型腔内的合金液上。提高压射压力的传递效率使型腔内合金液凝固压力增大,延长内浇口凝固时间以充分利用压射压力,均有助于提高铸件的致密度。压力铸造工艺参数对压射压力传递的影响较为复杂。利用正交试验方法,模拟研究了“浇注温度”、“压铸型工作温度”、“快压射速度”、“慢快速压射转换位置”对充型过程卷气情况、凝固压力分布、内浇口凝固时间和缩孔缩松缺陷的影响。模拟分析结果显示:（1）压铸型工作温度对内浇口凝固时间的影响大于浇注温度,通过提高压铸型温度延长内浇口凝固时间更为有效;（2）压铸型工作温度180℃,浇注温度650℃以下,凝固压力很低;压铸型工作温度由180℃升高至200℃,凝固压力明显增大,继续升高至220℃时,凝固压力不但未增大还有所降低;（3）浇注温度的提高使铸件的收缩缺陷概率增大明显,压铸型工作温度由180℃升高至220℃对铸件的收缩缺陷影响不大;（4）快压射速度的增大和慢/快速压射速度转换位置的提前均有助于增大凝固压力,快速压射速度的影响大于慢/快速压射速度转换位置,后面依次为压铸型工作温度和浇注温度;（5）快压射速度的增大和慢/快速压射速度转换位置对铸件收缩缺陷影响不大;（6）快压射速度大于3 m/s,充型过程中的紊流增加比较明显,慢/快速压射速度转换位置在535545mm之间,充型过程最为平稳。根据模拟分析结果,确定的最优工艺参数为:浇注温度650℃,压铸型工作温度200℃,快压射速度3 m/s,慢/快速压射速度转换位置535 mm。对优化工艺方案进行了模拟计算验证和实际生产验证。模拟验证结果显示:（1）箱体充型过程平稳,基本无紊流产生;（2）铸件厚大部位无明显缩孔缩松缺陷;（3）箱体螺旋桨轴安装腔区域凝固压力明显提高。实际生产验证结果表明:铸件厚大部位无明显缩孔缩松缺陷,无气孔和氧化夹渣缺陷,压力测试中没有出现漏气现象。根据优化的工艺方案,利用UG NX8.0软件设计了箱体压铸件的整套压铸模具,主要包括模具的成型部分、抽芯机构、顶出复位机构、导向机构、模板和模座等模架部分,并对模具进行了校核。
孔剑[4]（2019）在《重卡用中桥壳体模具CAX技术及相关数控加工二次开发》文中进行了进一步梳理随着工业4.0的推进,铸造模具在质量、技术以及制造水平上都有了很大的提高,这与计算机CAX技术在铸造模具上的应用密不可分。中桥壳体作为重型卡车重要的零部件,其机械性能要求较高。中桥壳体铸造模具CAX技术的研究以及二次开发技术与数控加工技术的无缝集成,能够大大降低模具制造周期,节省制造成本,改善工作条件并提高铸件的质量。本文基于某企业重卡用中桥壳体,研究了其铸造模具的设计与制造,详细论述了CAX技术和二次开发技术的应用。首先介绍了课题研究背景、桥壳铸造工艺及CAX技术的研究现状,由二次开发技术引出中桥壳体铸造模具的制造过程中与CAX技术紧密联系的必要性。接着对某企业中桥壳体进行铸造工艺性分析,结合铸造经验以及相应理论知识确定铸造初始工艺方案,并利用NX软件对铸件及浇注系统进行设计。然后运用Anycasting软件对中桥壳体的充型及凝固过程进行仿真模拟分析,并针对可能出现的铸造缺陷进行了优化,完成了最终优化方案的设计。通过最终的优化方案达到消除缺陷的目的后,运用NX加工模块对该方案下的中桥壳体芯盒零件进行数控加工,芯盒经由粗加工、半精加工和精加工等一系列操作后生成刀轨,通过加工仿真验证刀轨的合理性后生成了CNC代码。最后,基于芯盒的数控加工流程,运用NX/Open开发平台对单型腔类零件的数控加工进行了二次开发,为其他类零部件的数控加工二次开发提供了重要的指导意义。
吴灿[5]（2018）在《非调质钢曲轴毛坯铸锻复合成形工艺的数值模拟研究》文中研究说明曲轴是汽车发动机中的核心部件,目前常用的曲轴主要有锻钢曲轴和球墨铸铁曲轴。锻钢曲轴的金属纤维流线保存比较完整,所以锻钢曲轴具有较高的弯曲疲劳强度。球墨铸铁曲轴制造成本比锻钢曲轴低,但是球墨铸铁曲轴的性能一般,缩松、缩孔和晶粒粗大等缺陷使其抗疲劳性能降低。锻钢曲轴成本高的主要原因是模锻时材料利用率低,生产耗时长,并且模锻的模具成本较高,设备吨位较大。本文在借鉴曲轴目前先进生产工艺的同时,进行大胆创新,形成一种新的生产曲轴的工艺方法:非调质钢曲轴毛坯铸锻复合成形的工艺方法。铸锻复合成形工艺综合了铸造工艺和锻造工艺优点的同时使零件达到成形和改性的目的。通过锻造可以消除铸件内部的缩松和缩孔等铸造缺陷,使晶粒细化,金属组织致密,铸件内部的铸态组织转变为锻态组织,并保留完整的金属纤维流线。本文利用有限元数值模拟技术对曲轴的成形过程进行模拟分析,验证了铸锻复合成形工艺的优越性。本文所研究的非调质钢曲轴是近年来刚发展起来的新钢种曲轴。非调质钢是指在中碳锰钢中添加V、Nb、Ti等合金元素,提高钢的强度。非调质钢的优点是可省去后序的调质处理工艺,简化工艺的同时改善切削加工性能,同时减少环境污染,被称为“绿色钢材”。本文主要的研究内容如下:1.曲轴预锻毛坯铸件是终锻前的预制坯。曲轴预锻毛坯铸件结构形状是影响曲轴成形质量的关键因素。本文设计了三种曲轴预锻毛坯铸件结构形状方案,利用DEFORM-3D软件对三种方案的锻造成形工艺过程进行数值模拟分析,最终确定方案三为最佳方案。2.曲轴预锻毛坯铸件连杆轴颈和主轴颈内侧圆角大小是影响曲轴质量的关键因素。本文设计的圆角半径分别为5、7.5和10 cm,并利用DEFORM-3D软件对锻造成形工艺过程进行数值模拟分析,得到了不同圆角半径的载荷-行程曲线、应力应变分布图、温度场分布图、金属流动状况图、材料受损分布图以及折叠情况图等。综合分析得出当圆角半径为10 cm时成形效果最好。3.模锻温度对曲轴锻件的成形过程影响很大。本文利用DEFORM-3D软件分别对以1050、1080、1110、1130和1150℃为模锻温度的各方案的锻造成形工艺过程进行数值模拟分析,得到了不同模锻温度方案下的载荷-行程曲线、应力应变分布图、温度场分布图、金属流动状况图及材料受损分布图等。综合分析模拟结果,得出在1130℃的模锻温度下锻造成形效果最理想。4.对曲轴预锻毛坯铸件可能的铸造成型工艺进行分析比较,利用AnyCasting软件对铸造成型过程进行数值模拟优化,最终确定采用铁型覆砂铸造工艺。本文设计出中间注入式和阶梯注入式两种浇注方案,并计算出两种方案下的浇注系统尺寸、冒口尺寸和冷铁大小等。利用AnyCasting软件进行充型和凝固过程分析,确定中间注入式浇注系统方案更适合非调质钢曲轴预锻毛坯铸件的浇注方案。5.不仅铸造工艺对铸件质量有影响,浇注速度和浇注温度对其也有较大的影响。本文设计了1510、1520、1540、1560、1580、1600、1620、1640、1660和1680℃的10个不同浇注温度方案,并利用AnyCasting软件对上述浇注温度方案进行铸造成型过程数值模拟分析。设计了1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7和1.8 m/s的七个不同浇注速度方案,并利用AnyCasting软件对七个不同浇注速度方案进行铸造过程数值模拟分析。通过模拟不同浇注速度和不同浇注温度方案下的铸件成型过程,并对凝固后的缺陷分布分析,最后得出:金属液以1640℃的浇注温度进行浇注,铸造成型的曲轴预锻毛坯铸件的缩松缩孔等铸造缺陷最少,因此确定最佳浇注温度为1640℃;金属液以1.6 m/s的浇注速度进行浇注时,铸造成型的曲轴预锻毛坯铸件的缩松缩孔缺陷最少,由此确定最佳浇注速度为1.6 m/s,对应的浇注时间为4.20s。
王铭泽[6]（2018）在《一体化铸钢桥壳铸造及热处理工艺优化》文中提出汽车的驱动桥壳是汽车上的关键部件,具有承载汽车自重与传递载荷的重要作用,桥壳质量的好坏直接影响汽车的安全性能与使用寿命。随着近年来我国汽车行业的迅猛发展,对高质量高可靠性驱动桥壳的需求量越来越大,现有桥壳的性能已经不能满足重型商用车的实际使用需求,因此亟需一款工艺简单、成本低廉的高强度桥壳来满足市场需求。本文正是基于市场需求,旨在开发一种性能优良、成本低廉、专门用于生产整体铸造桥壳的高强度铸钢新材料,以及高质量低污染的桥壳绿色精铸成型技术和配套的热处理工艺。本文通过查阅和研究不同合金元素对钢组织与性能的影响,设计出一款以碳、硅、锰、铬合金元素为主,同时添加RE、Ti、B等微量元素的低合金高强铸钢,其牌号为ZG27Mn2Si2Cr B。本文通过计算机模拟仿真技术来设计与优化铸造工艺,在保证铸件成型质量的同时,缩短产品试制周期,从而降低生产成本。我们模拟出桥壳铸型内金属液的流动状态和规律、铸造过程的热量传递和温度梯度变化、铸件与铸型间的界面换热状况及相互作用等,根据模拟结果可以直观、科学的分析铸造充型、凝固规律和铸造缺陷形成机理,从而确定与优化具体工艺参数,实现科学预测与优化生产,达到优质、高效、低耗、清洁的目标。本文为了更加精准的制订热处理工艺,使用Gleeble3800热模拟试验机对试验钢的动态CCT曲线进行了绘制。通过分析试验钢的动态CCT曲线我们可以发现,试验钢贝氏体转变平台较宽,且淬透性良好,可以在较低冷却速度下获得贝氏体和马氏体。随后本文探讨了ZG27Mn2Si2Cr B的热处理工艺参数,首先确定以退火态为初始态进行热处理试验。试验钢经退火预处理后,分别加热至815℃（亚温处理）和900℃（全奥氏体化处理）进行保温,随后以不同冷却速度冷却并在不同温度回火,结果发现试验钢经815℃两相区处理后性能较差,不能达到设计标准,这是因为试验钢铁素体的形貌与分布恶化了试验钢性能;经过900℃处理的试验钢性能更加优良。我们结合试验钢动态CCT曲线设计了其后续的热处理工艺,试验钢经900℃炉冷预处理+900℃保温后,以三种冷却方式（空冷、雾冷、NJ冷）进行冷却,并在上述三种冷却方式下分别在340℃、380℃、480℃、520℃进行回火,研究冷却速度和回火温度对试验钢微观组织和力学性能的影响。通过试验结果发现试验钢经过三种冷却方式冷却后,组织中都出现了贝氏体和马氏体。其中空冷试验钢中贝氏体较多,马氏体较少;雾冷试验钢中则是存在较多马氏体,贝氏体含量明显较低;NJ冷试验钢的组织以贝氏体为主,马氏体含量较少。本文优化出两种满足设计要求的热处理工艺,其中经900℃退火预处理+900℃空冷+520℃回火处理的试验钢的抗拉强度大于1200 MPa,延伸率大于13%,硬度为36.3 HRC;经900℃退火预处理+900℃NJ冷+520℃回火处理的试验钢的抗拉强度大于1300 MPa,延伸率大于11%,硬度为38.2 HRC。
赵君壮[7]（2016）在《大型半自磨机超高锰钢衬板生产方法改进与工艺优化》文中研究指明冶金矿山用大型自磨机衬板服役中受强烈冲击、磨粒磨损及腐蚀磨损等苛刻工况条件,传统高锰钢性能难以满足实际应用需要。超高锰钢在高应力、强冲击工况条件下具备优异的抗磨性能,能够满足大型化抗磨件的要求。然而,众所周知,若超高锰钢生产方法及工艺控制不当,实际服役过程中常常会出现种种问题,因此,诸多生产企业对此往往望而却步。本文在国内某铸造生产商为中国驻沙特某选矿厂服役的05.5m大型半自磨机超高锰钢ZGMn17Cr2提升衬板的基础上,针对衬板在服役短期时间内即出现的固定螺栓绷断、提升条脱落、裂纹和破断等失效问题。本文工作从半自磨机提升衬板的结构、超高锰钢的材质成分、铸造工艺以及热处理工艺四个方面开展了研究,结合实验所得数据规律与原理分析,为企业解决了诸多实际生产技术难题,显着地延长了衬板的服役寿命,并解决了衬板前期服役所出现的上述诸种问题。本文主要工作成果如下：（1）通过对原衬板结构进行分析,在不改变衬板在半自磨机筒体安装后整体结构,以及不影响磨机正常工作效率的前提下。对衬板的结构进行了全面的改进,使其结构强度更高,在一定程度上可以抵抗衬板的翘曲变形。另一方面结构改进后,可以有效的避免变形引起的固定螺栓之间的相互作用力。衬板加厚在一定程度上增加了衬板的有效工作可磨损量,也增加了其使用寿命。（2）在材质ZGMn17Cr2的基础上,探索了Mo、V元素合金化处理以及稀土合金变质处理对超高锰钢组织及性能的影响。研究表明：添加适量的Mo、V元素并辅以稀土合金变质处理可以增加组织中碳化物数量,并使碳化物形貌得到一定改善,组织分布趋于均匀。（3）针对衬板新结构及新成分,重新设计铸造工艺方案并运用ProCAST对铸造过程进行仿真模拟,根据模拟结果对铸造工艺参数进行了进一步的优化。其结果对实际生产具有非常重要的指导意义。有效的缩短了生产周期,降低了生产成本。（4）在本文设计材质ZGMn17Cr2MoV的基础上,研究了水韧处理和沉淀强化热处理工艺对超高锰钢力学性能的作用与规律。结果表明,在改进成分基础上,合适的水韧处理工艺,可消除晶界连续碳化物,控制碳化物数量和形态,是超高锰钢获得高韧性和防断裂的基本前提；在此基础上,优化的沉淀强化工艺可进一步显着提高材料冲击韧性、抗拉强度、屈服强度及基体的初始硬度。文中结合材料组织演化讨论了上述工艺对性能的作用机制,以及性能提升对服役的实际意义。
常杨[8]（2015）在《新型烧结机台车耐裂栏板的研制与开发》文中研究指明针对某钢厂烧结机台车服役过程中栏板常常发生贯穿性开裂从而严重影响矿石烧结的生产效率及品级的实际问题,本文从改善台车栏板的材质、结构等方面着手,系统分析了烧结机台车栏板的开裂机制,研究了球墨铸铁台车栏板石墨球化率和加强筋结构对其裂纹萌生及扩展的影响规律,取得了如下主要研究结果:改进了烧结机台车栏板的化学成分,提高合金元素Cr、Mo、Cu、Si等含量,原台车栏板的平衡室温组织为Graphite+α,优化后的2种试制栏板平衡室温组织为Graphite+α+MC;原栏板和2种试制栏板石墨的平均球化率分别为63.2%、86.7%及83.8%。原栏板的结构采用X型对称加强筋分布形状,在烧结过程中的总变形量主要位于栏板上部加强筋上端的交接处,变形量呈W型分布;最大主应力主要集中在栏板的上端,在上端栏板的加强筋处明显形成了应力集中。新型烧结机台车耐裂栏板采用上下分体式内嵌钢筋嵌铸复合结构,上下栏板的四周边缘与中间横向筋板中均内嵌钢筋,栏板通过螺栓紧固连接,装配方式采用完全互换法装配。栏板间的连接处设计成相互配合的凹凸间隙补偿结构,此结构减少了栏板的漏风几率。通过改变栏板的结构及加强筋形状,新型栏板的受热变形情况得到明显改善,主应力得到分散,不再集中在加强筋处。新型台车栏板较原台车栏板加强筋处的应力减小了一个数量级,与原台车栏板相比,通过栏板成分优化、栏板结构改变及加强筋分布形状改变,明显减小了台车栏板在使用中的开裂几率。
洪语哲[9]（2014）在《WJ-8型高铁垫板成型工艺模拟研究》文中研究指明本文以巢湖铸造厂有限责任公司生产的WJ-8型高铁扣件球铁垫板为研究对象,用Pro-E软件对铸件进行三维造型、并用三维数值模拟软件ProCAST对企业原有工艺条件下的充型及凝固过程进行了仿真模拟研究,得到温度场、凝固场及铸件实时充型状态,分析了垫板铸件产生缩孔缩松缺陷的趋势,且原工艺缩孔率为0.732。依据对铸件原有工艺条件的数值模拟研究及讨论分析提出了改进的工艺方案,即调整浇注温度由1350℃升至1400℃、内浇道长度由60mm减至30mm、冒口底面积不变、高度由70mm升至110mm,并对调整后的工艺进行了数值模拟研究,缩孔率为0.725。分析发现工艺条件的改变使得铸件的缩孔率有一定改善,但并不显着。为此,本文重新设计了浇注系统中直浇道、横浇道、内浇道的截面尺寸,并改竖浇横冷为竖浇竖冷。设计了三种浇注方式：顶注式、下1/3侧面浇注、底注式,并在浇注温度1350℃、浇注速度300mm/s、砂型温度20℃的工艺条件下进行数值模拟研究,得到三种浇注方式下的缩孔率分别为0.711、0.724、0.739。比较缩孔率分析结果表明顶注式为最优方案。另外,本文还利用正交试验法,研究了浇注温度、浇注速度及砂型温度对铸件质量的综合影响,得出当浇注温度为1350℃、浇注速度为300mm/s、砂型温度为30℃时,铸件质量为最优。且在WJ-8型球铁扣件砂型铸造过程中,浇注速度对铸件质量影响最大、浇注温度次之、砂型温度最小。
谢秋峰[10]（2012）在《K4169合金涡壳段铸件精密铸造工艺研究》文中研究表明铸造高温合金是重要的高温结构材料,广泛应用于航空航天领域。氧泵壳体—涡壳段是某大型运载火箭发动机的关键部件,该部件采用铸造高温合金K4169无余量整体精密铸造而成。涡壳段结构复杂,由进口法兰、出口法兰和涡形流道三部分组成。铸件壁厚相差悬殊,进口法兰壁厚达33.5mm,涡形流道壁厚仅为6mm,且流道截面形状复杂,在凝固过程极易产生缩孔疏松、变形等缺陷。另外,该铸件在高压液氧的环境中工作,工作条件苛刻。因此,要求铸件有优良的冶金质量、高的综合力学性能和尺寸精度,铸造难度很大。本研究以K4169合金涡壳段精铸件为研究对象,系统研究了该铸件的熔模精密铸造工艺,试制出了符合技术条件要求的高温合金精铸件。本研究基于数值模拟方法,利用铸造模拟软件ProCAST分析了涡壳段铸件的充型和凝固过程,预测了疏松缺陷出现倾向,并优化了浇注系统和浇注工艺参数。结果表明：采用顶注式浇注系统,对出口法兰补缩的补缩系统,金属液能迅速充满型腔,充型平稳,并顺序凝固,铸件关键部位无明显疏松缺陷出现,仅在涡形流道截面的加强筋处出现了少量的分散性疏松。采用模壳温度为850℃,浇注温度为1450℃的浇注工艺方案,铸件凝固时间较短,铸造缺陷较少,保证了铸件的质量。对涡壳段精密铸造工艺的研究表明,采用带有金属内芯的可溶性型芯形成涡壳段回转型腔的方案以及冷蜡块二次成型技术,可以制备出符合技术要求的涡壳段铸件用整体蜡模。采用硅溶胶型陶瓷型壳工艺方案,面层涂挂两层,采用硅溶胶加锆英石粉,撒砂材料为刚玉砂；背层涂挂五层,采用硅溶胶加煤矸石粉,撒砂材料为煤矸石砂,所制作的型壳高温强度高,并且表面质量优良。结合数值模拟分析和涡壳段结构特点,采用填砂造型,热型重力真空浇注工艺对铸件进行浇注。所浇注的铸件通过热等静压处理：1170℃/130MPa/4h,以及改善热处理：1095℃×2h/AC+955℃×2h,炉冷至700℃/充氩快冷+720×8h,50℃/h冷至620℃×8h/AC,铸件的疏松缺陷得到了很好的控制,组织均匀化程度提高,综合性能良好,满足了设计和使用要求。对试制的涡壳段铸件进行冶金质量分析,结果表明,K4169涡壳段铸件尺寸精度高,表面质量良好,内部显微疏松数量较少,与模拟结果相符。宏观上看,涡壳段铸件整体由等轴晶组成,不同截面组织均呈现枝晶特征。实验测定了二次枝晶间距（SDAS）$,拟合得到了枝晶间距（SDAS）与截面冷却速率（T）的关系：SDAS（d2）=218.68（T）-1/3-36.07。微观上看,进、出口法兰截面组织有较多的针状δ相存在,枝晶间处的γ"相尺寸较大,数量较多,枝晶干处的γ"相尺寸较小,数量较少；涡形流道截面的针状δ相很少,枝晶干及枝晶间的γ"相尺寸均较小,数量无明显差别；同时,不同截面的硬度也有所不同。这些其实质与各截面的冷却速率有关。
二、Development of thermal simulation system for heavy section ductile iron solidification（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Development of thermal simulation system for heavy section ductile iron solidification（论文提纲范文）
（1）基于水空交替循环控制冷却条件下0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢组织调控及演变机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 C-Si-Mn-Cr钢的发展及应用现状 |
| 1.3 钢的热处理工艺研究现状 |
| 1.3.1 淬火-回火工艺 |
| 1.3.2 淬火-分配工艺 |
| 1.3.3 淬火-分配-回火工艺 |
| 1.3.4 交替定时淬火工艺 |
| 1.3.5 喷淋控制冷却工艺 |
| 1.3.6 水空交替循环控制冷却工艺 |
| 1.4 课题主要研究目的及内容 |
| 第二章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 成分设计 |
| 2.2.2 棒坯的铸造工艺 |
| 2.2.3 钢的高温锻造成形 |
| 2.3 水空交替循环控制冷却工艺设计 |
| 2.3.1 钢的转变曲线和相变点 |
| 2.3.2 淬火温度场计算 |
| 2.3.3 热处理工艺研究方案设计 |
| 2.4 显微组织观察与表征 |
| 2.4.1 组织定量观察 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜 |
| 2.4.3 电子微探针分析仪 |
| 2.4.4 电子背散射衍射 |
| 2.4.5 透射电子显微镜 |
| 2.4.6 X射线衍射 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 2.5.1 硬度测试 |
| 2.5.2 强度测试 |
| 2.5.3 冲击韧性测试 |
| 2.5.4 磨损性能测试 |
| 第三章 0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢水空交替循环控制冷却热处理组织 |
| 3.1 等温温度对0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢组织的影响 |
| 3.2 等温时间对0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢组织的影响 |
| 3.3 水淬时间对0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢组织的影响 |
| 3.4 循环次数对0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢组织的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢水空交替循环控制冷却组织演变机理研究 |
| 4.1 钢在不同等温温度下的微观组织演变 |
| 4.2 钢在不同等温时间下的微观组织演变 |
| 4.3 钢在不同水淬时间下的微观组织演变 |
| 4.4 钢在不同循环次数下的微观组织演变 |
| 4.4.1 不同循环次数下的微观组织 |
| 4.4.2 不同淬火介质下的冷却特性 |
| 4.4.3 不同循环次数下的组织演变机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢水空交替循环控制冷却后的性能和磨损机制研究 |
| 5.1 钢在不同控制冷却工艺处理后的力学性能 |
| 5.1.1 等温温度对钢力学性能的影响 |
| 5.1.2 等温时间对钢力学性能的影响 |
| 5.1.3 水淬时间对钢力学性能的影响 |
| 5.1.4 循环次数对钢力学性能的影响 |
| 5.2 钢在不同冷却工艺条件下的磨损性能 |
| 5.2.1 不同淬火工艺下的磨损组织及性能 |
| 5.2.2 不同冲击载荷下的磨损性能 |
| 5.3 水空交替循环控制冷却处理后的磨损机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间发表的论文与专利申请情况 |
| 附录B 攻读博士学位期间参与或主持的项目情况 |
| 附录C 攻读博士学位期间获奖情况 |
（2）ZG270-500大臂架铸造工艺优化（论文提纲范文）
| 1?铸件工艺性分析 |
| 2?大臂架原铸造工艺分析 |
| 2.1?原工艺方案 |
| 2.2?原工艺方案模拟分析 |
| 2.2.1 铸件的充型过程分析 |
| 2.2.2 铸件凝固过程及缺陷分析 |
| 3?铸造工艺优化 |
| 3.1?分型面改进 |
| 3.2?浇注系统优化 |
| 3.3?冷铁改进设计 |
| 4?优化后铸造工艺验证 |
| 4.1?铸件充型过程模拟 |
| 4.2?铸件凝固过程分析 |
| 5?结束语 |
（3）铝合金箱体压铸工艺过程模拟及模具设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 压力铸造模拟仿真技术概述 |
| 1.2.1 国外模拟仿真技术发展 |
| 1.2.2 国内模拟模拟技术发展 |
| 1.2.3 压力铸造模拟仿真发展趋势 |
| 1.3 主要研究技术路线 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 箱体铸件现行压铸工艺及主要问题 |
| 2.1 箱体铸件结构特点及技术要求 |
| 2.1.1 箱体铸件结构特点 |
| 2.1.2 箱体铸件技术要求 |
| 2.2 箱体铸件现行压铸工艺 |
| 2.3 箱体铸件采用现行工艺存在的主要问题 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 箱体铸件排溢和冷却系统模拟优化研究 |
| 3.1 充型过程模拟结果分析 |
| 3.1.1 内浇口液流跟踪分析 |
| 3.1.2 充型速度场分析 |
| 3.1.3 凝固压力场分析 |
| 3.2 凝固过程结果模拟分析 |
| 3.2.1 凝固时间与凝固过程温度场分析 |
| 3.2.2 凝固缺陷预测 |
| 3.3 排溢、冷却系统改进及模拟结果分析 |
| 3.3.1 排溢、冷却系统改进 |
| 3.3.2 改进方案模拟验证 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 温度对箱体压铸过程影响模拟优化 |
| 4.1 试验方案设计 |
| 4.2 模拟考核指标确定 |
| 4.3 模拟试验结果 |
| 4.4 内浇口凝固时间分析 |
| 4.5 凝固压力场分析 |
| 4.6 铸件缺陷分析 |
| 4.7 最优工艺参数的确定 |
| 4.8 本章小节 |
| 第5章 压射速度参数对箱体压铸过程影响模拟优化 |
| 5.1 试验方案设计 |
| 5.2 模拟考核指标 |
| 5.3 模拟试验结果 |
| 5.4 卷气分析 |
| 5.5 凝固压力场分析 |
| 5.6 铸件缺陷分析 |
| 5.7 最优工艺参数的确定 |
| 5.8 优化工艺模拟验证 |
| 5.8.1 充型过程卷气分析 |
| 5.8.2 凝固压力分析 |
| 5.8.3 铸件缺陷分析 |
| 5.9 最优工艺生产验证 |
| 5.10 本章小节 |
| 第6章 变速箱体压铸模具设计 |
| 6.1 压铸模具设计主要内容 |
| 6.1.1 设计依据 |
| 6.1.2 设计内容 |
| 6.2 成型零件的设计 |
| 6.2.1 铸件收缩率的确定 |
| 6.2.2 成型零件的结构及固定形式 |
| 6.2.3 镶块设计 |
| 6.2.4 型芯设计 |
| 6.3 侧抽芯机构的设计 |
| 6.3.1 抽芯力的计算 |
| 6.3.2 抽芯距离的计算 |
| 6.3.3 滑块的设计 |
| 6.4 嵌件的设计 |
| 6.5 推出机构的设计 |
| 6.5.1 推出距离的确定 |
| 6.5.2 推出力的确定 |
| 6.5.3 推杆设计 |
| 6.5.4 推板和推板固定板的设计 |
| 6.6 模架及其附件设计 |
| 6.6.1 模板设计 |
| 6.6.2 模座设计 |
| 6.7 结构零件设计 |
| 6.7.1 动定模导柱和导套的设计 |
| 6.7.2 推板导柱和导套的设计 |
| 6.8 模具的装配 |
| 6.9 模具的校核 |
| 6.9.1 模具厚度核算 |
| 6.9.2 动模座板行程核算 |
| 6.9.3 最小合型距离与最大开型距离核算 |
| 6.10 本章小节 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（4）重卡用中桥壳体模具CAX技术及相关数控加工二次开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 桥壳铸造工艺研究现状 |
| 1.3 铸造CAX技术的研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 铸造CAE技术的研究现状 |
| 1.3.2 模具CAD、CAM技术的研究现状 |
| 1.3.3 国内铸造CAX发展趋势 |
| 1.4 数控加工二次开发技术的研究现状及发展趋势 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第2章 中桥壳体铸件铸造初始工艺方案的确定 |
| 2.1 中桥壳体零件结构分析 |
| 2.2 中桥壳体铸件工艺性分析及计算 |
| 2.2.1 浇注系统的设计原则 |
| 2.2.2 分型面的选择 |
| 2.2.3 浇注系统类型的选择 |
| 2.2.4 浇注位置的选择 |
| 2.2.5 中注式浇注系统的计算 |
| 2.2.6 确定浇口比并计算各组元截面积 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 中桥壳体铸造成型数字仿真分析 |
| 3.1 铸造过程数值模拟理论与缺陷预测判据 |
| 3.1.1 充型过程数值模拟理论 |
| 3.1.2 凝固过程数值模拟理论 |
| 3.1.3 缺陷预测判据 |
| 3.2 中桥壳体数字仿真分析前处理 |
| 3.2.1 模型导入 |
| 3.2.2 实体属性 |
| 3.2.3 网格划分 |
| 3.3 参数设定 |
| 3.3.1 工艺参数 |
| 3.3.2 解算参数 |
| 3.4 初始方案模拟结果分析 |
| 3.4.1 充型过程 |
| 3.4.2 凝固过程 |
| 3.4.3 缩孔、缩松分析 |
| 3.5 初始模拟方案优化及结果分析 |
| 3.5.1 贯通口处放置冷铁 |
| 3.5.2 贯通口处放置保温发热冒口 |
| 3.5.3 法兰内侧放置随形冷铁 |
| 3.5.4 半球形内腔体下部放置冷铁 |
| 3.5.5 最终优化方案 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 重卡用中桥壳体芯盒的数控加工 |
| 4.1 NX数控加工简介 |
| 4.2 加工环境的建立 |
| 4.2.1 创建程序组 |
| 4.2.2 创建几何体组 |
| 4.2.3 创建刀具组 |
| 4.2.4 创建加工方法组 |
| 4.3 加工参数的选取 |
| 4.3.1 型腔铣参数的设定 |
| 4.3.2 固定轴曲面轮廓铣参数的设定 |
| 4.4 刀轨检验及CNC代码的生成 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于NX/Open单型腔件数控加工的二次开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 NX/Open简介 |
| 5.3 对话框的定制 |
| 5.3.1 Block UI styler |
| 5.3.2 创建刀具对话框 |
| 5.4 菜单栏的定制 |
| 5.5 程序设计 |
| 5.5.1 NX/Open AP简介 |
| 5.5.2 二次开发流程 |
| 5.5.3 加工环境初始化设置 |
| 5.5.4 创建视图基本步骤 |
| 5.5.5 创建工序操作 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）非调质钢曲轴毛坯铸锻复合成形工艺的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 汽车发动机曲轴简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 曲轴成形工艺研究现状 |
| 1.3.2 铸锻复合成形工艺研究现状 |
| 1.3.3 非调质钢发展现状 |
| 1.4 课题研究的意义和主要内容 |
| 1.4.1 课题研究的意义 |
| 1.4.2 课题研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 锻造工艺数值模拟基础理论 |
| 2.1 金属塑性成形技术 |
| 2.1.1 金属塑性成形方法 |
| 2.1.2 金属塑性成形理论基础 |
| 2.2 金属塑性成形数值分析有限元法 |
| 2.3 金属塑性成形有限元法的基本理论 |
| 2.3.1 刚塑性有限元理论 |
| 2.3.2 两个屈服准则 |
| 2.3.3 刚粘塑性有限元基本理论 |
| 2.3.4 热力藕合刚粘塑性有限元理论 |
| 2.4 DEFORM-3D有限元分析软件简介 |
| 2.4.1 DEFORM-3D软件介绍 |
| 2.4.2 选择DEFORM-3D软件原因 |
| 2.4.3 DEFORM-3D软件的模块结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 曲轴毛坯的锻造工艺设计与数值仿真 |
| 3.1 曲轴毛坯的工艺分析及锻件图制定 |
| 3.1.1 零件图分析 |
| 3.1.2 曲轴冷锻件图的确定 |
| 3.2 曲轴预锻毛坯铸件形状的研究 |
| 3.2.1 曲轴预锻毛坯铸件形状分析 |
| 3.2.2 曲轴预锻毛坯铸件形状方案一的确定 |
| 3.2.3 曲轴预锻毛坯铸件形状方案二的确定 |
| 3.2.4 曲轴预锻毛坯铸件形状方案三的确定 |
| 3.3 曲轴预锻毛坯铸件主轴颈圆角的研究 |
| 3.3.1 主轴颈圆角半径分析 |
| 3.3.2 曲轴预锻毛坯铸件圆角方案的确定 |
| 3.3.3 有限元模拟相关参数的确立 |
| 3.3.4 有限元数值模拟结果分析 |
| 3.4 曲轴锻件模锻温度的研究 |
| 3.4.1 曲轴锻件模锻温度的方案设计 |
| 3.4.2 有限元模拟相关参数确立 |
| 3.4.3 有限元数值模拟结果分析 |
| 3.5 曲轴预锻毛坯铸件与曲轴锻件模锻前后对比图 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 铸造工艺数值模拟基础理论 |
| 4.1 铸造计算机数值模拟相关理论 |
| 4.2 金属凝固过程中的传热特点 |
| 4.3 铸件铸造缺陷简介 |
| 4.3.1 铸件凝固过程中缩松和缩孔的形成原因 |
| 4.3.2 缩松、缩孔缺陷的推断方法 |
| 4.3.3 消除缩松、缩孔缺陷的方法 |
| 4.4 AnyCasting铸造模拟软件简介 |
| 4.4.1 AnyCasting软件介绍 |
| 4.4.2 选择AnyCasting软件的原因 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 曲轴预锻毛坯铸件铸造工艺设计与数值仿真 |
| 5.1 铸造工艺基础分析 |
| 5.1.1 非调质钢49MnVS3材料成分及影响 |
| 5.1.2 铸造工艺的选取 |
| 5.1.3 铁型覆砂铸造工艺特点 |
| 5.1.4 铸件图的确定 |
| 5.2 铸造工艺方案设计 |
| 5.2.1 铸造工艺方案一 |
| 5.2.2 铸造工艺方案二 |
| 5.3 曲轴预锻毛坯铸件成型过程的数值模拟分析 |
| 5.3.1 方案一的浇注工艺数值模拟分析 |
| 5.3.2 方案二的浇注工艺数值模拟分析 |
| 5.4 曲轴预锻毛坯铸件浇注工艺参数的优化 |
| 5.4.1 不同浇注温度对铸件质量的影响 |
| 5.4.2 不同浇注速度对铸件质量的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）一体化铸钢桥壳铸造及热处理工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 先进高强钢的发展历史和研究现状 |
| 1.2.1 DP钢和CP钢 |
| 1.2.2 TRIP钢 |
| 1.2.3 TWIP钢 |
| 1.2.4 中锰钢 |
| 1.2.5 Q&P钢和Q-P-T钢 |
| 1.3 钢的亚温淬火 |
| 1.3.1 亚温淬火简介 |
| 1.3.2 亚温淬火的强韧化机理 |
| 1.3.3 亚温淬火强韧化效果影响因素 |
| 1.4 V法铸造 |
| 1.4.1 V法铸造国内外发展现状 |
| 1.4.2 V法铸造的优点与不足 |
| 1.4.3 V法生产线形式 |
| 1.5 本课题研究的目的和主要内容 |
| 第2章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 新型低合金高强韧非调质铸钢的组织成分设计 |
| 2.1.1 各元素对钢的影响 |
| 2.1.2 试验钢的成分设计 |
| 2.2 试验流程及设备 |
| 2.3 试验试样制备 |
| 2.4 热处理工艺 |
| 2.5 试验结果表征 |
| 2.5.1 铸钢成分分析 |
| 2.5.2 试样组织及断口观察 |
| 2.5.3 力学性能测试 |
| 第3章 高强铸钢桥壳的成型工艺开发以及改进 |
| 3.1 铸钢桥壳铸件设计 |
| 3.1.1 铸钢桥壳零件设计 |
| 3.1.2 铸钢桥壳铸件设计 |
| 3.2 铸钢桥壳铸造过程的数值模拟前处理 |
| 3.2.1 铸钢桥壳铸造过程的数字化建模及网格划分 |
| 3.2.2 桥壳物性参数的确定 |
| 3.3 铸造工艺制定以及数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 铸造工艺制定 |
| 3.3.2 数值模拟结果分析 |
| 3.4 铸造工艺改进 |
| 3.4.1 加设冷铁的改进方案 |
| 3.4.2 加装冒口的改进方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 试验钢的CCT曲线绘制 |
| 4.1 钢热处理初始态选择 |
| 4.2 钢材热力学计算 |
| 4.3 钢材CCT曲线的绘制 |
| 4.3.1 试验钢CCT工艺的绘制 |
| 4.3.2 试验钢相变温度点的确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 ZG27Mn2Si2CrB的热处理工艺制订 |
| 5.1 热处理工艺设计 |
| 5.2 热处理保温温度选择 |
| 5.2.1 保温温度为815℃时钢的微观组织与力学性能 |
| 5.2.1.1 微观组织分析 |
| 5.2.1.2 力学性能分析 |
| 5.2.2 保温温度为900℃时钢的微观组织与力学性能 |
| 5.2.2.1 微观组织分析 |
| 5.2.2.2 力学性能分析 |
| 5.3 回火温度对不同冷却速度试验钢的影响 |
| 5.3.1 回火温度对空冷试验钢的影响 |
| 5.3.1.1 微观组织分析 |
| 5.3.1.2 力学性能分析 |
| 5.3.1.3 断口分析 |
| 5.3.2 回火温度对雾冷试验钢的影响 |
| 5.3.2.1 微观组织分析 |
| 5.3.2.2 力学性能分析 |
| 5.3.2.3 断口分析 |
| 5.3.3 回火温度对NJ冷试验钢的影响 |
| 5.3.3.1 微观组织分析 |
| 5.3.3.2 力学性能分析 |
| 5.3.3.3 断口分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 一体化桥壳的试生产 |
| 6.2 总结 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 研究生阶段科研成果 |
| 致谢 |
（7）大型半自磨机超高锰钢衬板生产方法改进与工艺优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 耐磨高锰钢发展历史及现状 |
| 1.2.1 高碳高锰钢 |
| 1.2.2 介稳奥氏体中锰钢 |
| 1.2.3 超高锰钢 |
| 1.2.4 合金化高锰钢 |
| 1.3 高锰钢的铸造 |
| 1.3.1 高锰钢的流动性 |
| 1.3.2 高锰钢的热裂倾向 |
| 1.3.3 高锰钢铸件热应力 |
| 1.3.4 高锰钢的粘砂性 |
| 1.4 高锰钢的组织及性能 |
| 1.4.1 高锰钢的组织 |
| 1.4.2 高锰钢的性能 |
| 1.5 高锰钢的热处理 |
| 1.5.1 传统高锰钢热处理 |
| 1.5.2 合金化高锰钢及超高锰钢热处理 |
| 1.6 高锰钢的加工硬化机制及形变预处理 |
| 1.6.1 高锰钢的加工硬化机制 |
| 1.6.2 高锰钢的形变预处理 |
| 1.7 高锰钢的发展趋势 |
| 1.8 本文研究内容及意义 |
| 第二章 课题研究方法及技术路线 |
| 2.1 失效分析 |
| 2.2 课题研究内容 |
| 2.3 课题研究方法 |
| 2.3.1 半自磨机提升衬板结构 |
| 2.3.2 超高锰钢材质成分 |
| 2.3.3 超高锰钢铸造工艺 |
| 2.3.4 超高锰钢热处理工艺 |
| 2.4 实验所需设备和仪器 |
| 2.5 试样的性能测试和金相组织观察 |
| 2.5.1 铸态试样的制备 |
| 2.5.2 冲击韧性测试 |
| 2.5.3 显微硬度测试 |
| 2.5.4 拉伸试验 |
| 2.5.5 显微组织观察 |
| 2.6 技术路线 |
| 第三章 超高锰钢半自磨提升衬板结构及材质成分改进 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 半自磨机提升衬板结构改进 |
| 3.3 超高锰钢材质成分改进 |
| 3.3.1 合金元素在超高锰钢中的作用 |
| 3.3.2 材质改进前后成分及JMATPro相计算 |
| 3.3.3 成分改进后超高锰钢的组织及硬度与韧性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超高锰钢半自磨提升衬板铸造工艺设计及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超高锰钢衬板铸造工艺设计 |
| 4.2.1 超高锰钢的铸造特性 |
| 4.2.2 造型材料的选择 |
| 4.2.3 浇注位置及分型面的选择 |
| 4.2.4 砂型中铸件数量及排列的确定 |
| 4.2.5 浇注系统的设计 |
| 4.2.6 金属液型内上升速度及最小剩余压力头校核 |
| 4.2.7 砂芯设计 |
| 4.3 超高锰钢衬板铸造工艺仿真模拟 |
| 4.3.1 几何模型的建立及主要参数设置 |
| 4.3.2 开放式浇注系统一箱两件设计模拟结果分析 |
| 4.3.3 冒口设计 |
| 4.3.4 冒口补缩效果检验及后期改进 |
| 4.3.5 工艺改进后模拟仿真结果分析 |
| 4.3.6 一箱四件工艺模拟仿真结果及分析 |
| 4.3.7 铸件工艺出品率及最终方案选择 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热处理工艺对超高锰钢组织及性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超高锰钢退火处理工艺 |
| 5.3 超高锰钢水韧处理工艺 |
| 5.3.1 水韧处理工艺制定 |
| 5.3.2 不同水韧处理工艺下的组织及性能 |
| 5.4 超高锰钢沉淀强化处理 |
| 5.4.1 沉淀强化工艺制定 |
| 5.4.2 不同沉淀强化处理工艺下的组织及性能 |
| 5.5 简要分析与讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 本文研究的主要内容及结论 |
| 6.2 本文创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）新型烧结机台车耐裂栏板的研制与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 烧结机台车栏板的技术特性 |
| 1.2.1 烧结机台车栏板材质及结构 |
| 1.2.2 烧结机台车栏板的性能要求 |
| 1.2.3 烧结机台车栏板常见失效形式及原因 |
| 1.3 球墨铸铁的特点及应用概述 |
| 1.3.1 球墨铸铁的性能及特点 |
| 1.3.2 球墨铸铁的主要应用领域 |
| 1.3.3 球墨铸铁在烧结机台车栏板上的应用 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验流程 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.2.1 新型栏板的化学成分设计 |
| 2.2.2 新型栏板的结构设计 |
| 2.3 显微组织观察及球化率表征 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.4.1 硬度实验 |
| 2.4.2 拉伸实验 |
| 2.4.3 冲击实验 |
| 2.5 热物性参数测定 |
| 2.5.1 线膨胀系数 |
| 2.5.2 弹性模量、切变模量和泊松比 |
| 2.5.3 导热系数和比热容 |
| 2.6 Thermo-Calc相图计算和ANSYS有限元模拟 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 原烧结机台车栏板组织特征及开裂机制分析 |
| 3.1 原栏板的伪二元平衡相图 |
| 3.2 原栏板显微组织及球化率表征 |
| 3.3 原栏板结构受力分析 |
| 3.4 原栏板热应力疲劳模拟及开裂机制分析 |
| 3.4.1 ANSYS模拟方法 |
| 3.4.2 原栏板热疲劳模拟 |
| 3.4.3 开裂机制分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 新型烧结机台车栏板的组织与性能 |
| 4.1 新型栏板的伪二元平衡相图 |
| 4.2 新型栏板显微组织特征 |
| 4.2.1 显微组织特征 |
| 4.2.2 球化率统计 |
| 4.3 新型栏板力学性能测试结果 |
| 4.3.1 布氏硬度测量结果 |
| 4.3.2 拉伸性能测量结果 |
| 4.3.3 室温冲击性能测量结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 新型台车栏板结构特征及热应力有限元模拟 |
| 5.1 新型栏板生产技术依据 |
| 5.2 热物性参数测量结果 |
| 5.2.1 线膨胀系数 |
| 5.2.2 弹性模量、切变模量、泊松比 |
| 5.2.3 导热系数、比热容 |
| 5.3 新型栏板结构特征 |
| 5.4 新型栏板热应力有限元模拟 |
| 5.4.1 栏板服役过程温度分布 |
| 5.4.2 栏板服役过程应力分布 |
| 5.4.3 耐裂机制分析 |
| 5.5 新型栏板使用情况 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）WJ-8型高铁垫板成型工艺模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 插图清单 |
| 表格清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景 |
| 1.2 课题研究的内容及意义 |
| 1.2.1 课题研究的内容 |
| 1.2.2 课题研究的意义 |
| 1.3 砂型铸造的特点及生产过程 |
| 1.3.1 砂型铸造的特点 |
| 1.3.2 砂型铸造的生产过程 |
| 1.4 砂型铸造的国内外发展状况 |
| 1.4.1 国内砂型铸造的发展状况 |
| 1.4.2 国外砂型铸造技术的发展状况 |
| 1.5 铸造数值模拟技术发展简介 |
| 1.6 铸造过程数值模拟软件的应用价值 |
| 第二章 WJ-8型高铁垫板原工艺模拟 |
| 2.1 巢湖铸造厂WJ-8型高铁扣件球铁垫板生产工艺简介 |
| 2.2 WJ-8型高铁扣件球铁垫板三维造型 |
| 2.2.1 Pro-E三维造型软件简介 |
| 2.2.2 WJ-8型高铁扣件球铁垫板Pro-E三维造型 |
| 2.3 WJ-8型高铁扣件球铁垫板仿真模拟预处理Geomesh |
| 2.4 WJ-8型高铁扣件球铁垫板原工艺条件下的三维数值模拟 |
| 2.4.1 ProCAST三维模拟软件简介 |
| 2.4.2 原工艺条件下WJ-8型高铁扣件球铁垫板的ProCAST三维建模 |
| 2.4.3 WJ-8型高铁扣件球铁垫板原工艺数值模拟结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 WJ-8型高铁垫板缺陷分析及浇注工艺改进 |
| 3.1 原工艺条件下不同时刻的充型状态 |
| 3.2 WJ-8型高铁扣件球铁垫板缺陷分析 |
| 3.2.1 缩松缩孔的形成机理及预防手段 |
| 3.2.2 WJ-8型高铁扣件球铁垫板缩松缩孔形成原因分析 |
| 3.3 WJ-8型高铁扣件球铁垫板浇注工艺的改进 |
| 3.3.1 浇注温度 |
| 3.3.2 内浇道尺寸修改 |
| 3.3.3 冒口尺寸的修改 |
| 3.4 改进工艺后的三维造型及数值模拟 |
| 3.5 WJ-8型高铁扣件球铁垫板工艺改进后的充型过程 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 WJ-8型高铁垫板竖浇竖冷浇注工艺设计 |
| 4.1 浇注系统设计原则 |
| 4.2 各浇道作用及设计准则 |
| 4.2.1 直浇道 |
| 4.2.2 直浇道窝 |
| 4.2.3 横浇道 |
| 4.2.4 内浇道 |
| 4.2.5 冒口 |
| 4.3 WJ-8型高铁扣件球铁垫板浇注系统设计 |
| 4.3.1 WJ-8型高铁扣件球铁垫板铸件结构分析 |
| 4.3.2 浇注系统设计 |
| 4.3.3 浇注工艺的确定 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 WJ-8型高铁垫板铸造工艺参数优化设计 |
| 5.1 铸造工艺参数设计 |
| 5.2 正交试验设计 |
| 5.3 优化工艺参数后的模拟结果和分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 6.1 全文工作内容总结 |
| 6.2 主要研究结论及创新点 |
| 6.3 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）K4169合金涡壳段铸件精密铸造工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高温合金概述 |
| 1.3 铸造高温合金及其发展概况 |
| 1.3.1 铸造高温合金的特点 |
| 1.3.2 铸造高温合金发展概况 |
| 1.4 K4169高温合金 |
| 1.5 高温合金熔模精密铸造技术 |
| 1.5.1 熔模精密铸造技术的工艺特点 |
| 1.5.2 熔模精密铸造技术的应用范围 |
| 1.5.3 熔模精密铸造技术的发展 |
| 1.5.4 熔模精密铸造技术的工艺流程 |
| 1.6 熔模铸造过程中常见缺陷及影响因素 |
| 1.7 K4169高温合金的热处理 |
| 1.8 高温合金铸造过程计算机数值模拟技术 |
| 1.8.1 铸件充型过程数值模拟 |
| 1.8.2 铸件凝固过程温度场数值模拟及缩孔疏松预测 |
| 1.8.3 铸件微观组织和机械性能数值模拟 |
| 1.9 课题研究内容、目的与意义 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 母合金制备 |
| 2.2 试样制备 |
| 2.3 熔模精密铸造 |
| 2.3.1 蜡模制备 |
| 2.3.2 型壳制备 |
| 2.3.3 铸件浇注 |
| 2.4 热等静压和热处理 |
| 2.5 金相组织观察 |
| 2.6 力学性能测试 |
| 第3章 涡壳段熔模精铸过程数值模拟研究 |
| 3.1 熔模铸造数值模拟的特殊要求和一般过程 |
| 3.1.1 熔模铸造对数值模拟的特殊要求 |
| 3.1.2 ProCAST数值模拟的一般过程 |
| 3.2 浇注系统的设计 |
| 3.2.1 浇注系统设计的原理与要求 |
| 3.2.2 涡壳段浇注系统设计 |
| 3.3 数值模拟过程前处理 |
| 3.3.1 涡壳段三维实体造型及网格划分 |
| 3.3.2 热物性参数分析 |
| 3.3.3 初边值条件的设定 |
| 3.4 数值模拟结果与分析 |
| 3.4.1 充型过程数值模拟结果与分析 |
| 3.4.2 凝固过程数值模拟结果与分析 |
| 3.4.3 疏松缩孔缺陷预测与分析 |
| 3.4.4 涡壳段铸件浇注系统的选择 |
| 3.5 铸造工艺参数优化及其模拟结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 涡壳段熔模精密铸造工艺实验研究 |
| 4.1 涡壳段用可溶性型芯制备 |
| 4.1.1 可溶性型芯方案的确定 |
| 4.1.2 可溶性型芯制备工艺 |
| 4.2 涡壳段蜡模制备 |
| 4.2.1 蜡模模料的选择 |
| 4.2.2 涡壳段进口法兰冷蜡芯的设置 |
| 4.2.3 涡壳段整体蜡模成形与压制工艺 |
| 4.2.4 蜡模检测 |
| 4.2.5 工艺加强筋的设置 |
| 4.2.6 蜡模与浇注系统组焊 |
| 4.3 涡壳段型壳制备 |
| 4.3.1 制壳材料的选择 |
| 4.3.2 硅溶胶涂料的配制 |
| 4.3.3 硅溶胶型壳制壳原理 |
| 4.3.4 硅溶胶型壳制壳工艺 |
| 4.3.5 脱蜡与焙烧 |
| 4.4 涡壳段熔炼浇注工艺 |
| 4.5 涡壳段热等静压和热处理工艺 |
| 4.5.1 涡壳段热等静压工艺 |
| 4.5.2 涡壳段铸件热处理工艺 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 涡壳段精铸件冶金质量分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 涡壳段尺检情况和表面质量分析 |
| 5.2.1 涡壳段铸件尺检情况 |
| 5.2.2 涡壳段铸件表面质量 |
| 5.3 涡壳段低倍组织观察与分析 |
| 5.4 涡壳段不同截面显微组织观察与分析 |
| 5.4.1 涡壳段截面组织观察取样方案的确定 |
| 5.4.2 涡壳段截面疏松和碳化物观察与分析 |
| 5.4.3 涡壳段截面显微组织观察与分析 |
| 5.5 涡壳段不同截面γ"相的观察与分析 |
| 5.6 涡壳段不同截面硬度的测定 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、Development of thermal simulation system for heavy section ductile iron solidification（论文参考文献）
- [1]基于水空交替循环控制冷却条件下0.4C-1.6Si-2Mn-0.6Cr钢组织调控及演变机制研究[D]. 张飞. 昆明理工大学, 2020(05)
- [2]ZG270-500大臂架铸造工艺优化[J]. 于宁波,王伟奇,刘忠国. 铸造, 2019(05)
- [3]铝合金箱体压铸工艺过程模拟及模具设计[D]. 孙德智. 山东建筑大学, 2019(09)
- [4]重卡用中桥壳体模具CAX技术及相关数控加工二次开发[D]. 孔剑. 山东大学, 2019(09)
- [5]非调质钢曲轴毛坯铸锻复合成形工艺的数值模拟研究[D]. 吴灿. 吉林大学, 2018(01)
- [6]一体化铸钢桥壳铸造及热处理工艺优化[D]. 王铭泽. 吉林大学, 2018(12)
- [7]大型半自磨机超高锰钢衬板生产方法改进与工艺优化[D]. 赵君壮. 合肥工业大学, 2016(02)
- [8]新型烧结机台车耐裂栏板的研制与开发[D]. 常杨. 燕山大学, 2015(06)
- [9]WJ-8型高铁垫板成型工艺模拟研究[D]. 洪语哲. 合肥工业大学, 2014(07)
- [10]K4169合金涡壳段铸件精密铸造工艺研究[D]. 谢秋峰. 东北大学, 2012(05)