铸铁型材【多图】

球墨铸铁以其良好的抗冲击性、很高的抗拉强度及铸铁特有的优良的铸造性、耐磨性、抗疲劳性及经济性等优点广泛应用于机械制造工业的各种零部件。本文针对公司球墨铸铁件切削加工中存在的问题(如进排气管过程中产生的毛刺),通过有限元建模分析和切削试验,探索球墨铸铁切削过程中切削毛刺的形成机理,并进一步探索球墨铸铁的切削性能,为提高产品质量、降低切削成本提供工艺指导。 本文首先基于有限元建模,对球墨铸铁的铣削过程进行了仿真分析,仿真表明球墨铸铁铣削过程等效应变和温度具有相似的分布规律。切削毛刺仿真表明,毛刺形成过程中,温度逐渐升高,毛刺的大小与温度升高的持续时间相关。
进一步的切削试验表明:速度和进给量对毛刺的影响较小,而切深影响较大。同时对球墨铸铁铣削加工性能进行了试验研究。研究表明:球墨铸铁表面粗糙度随着铣削速度的增大而减小;随着进给量和切深的增大而增大。切削速度较低时,球墨铸铁切屑比较短,呈屑状。随着切削速度的提高,切屑呈细长状。切深与进给量较小时,切屑呈屑状,随着切深与进给量的提高,切屑呈细长状。以硬质合金刀具铣削球墨铸铁时,其失效形式主要是磨粒磨损。 本文研究表明DEFORM软件可以有效模拟球墨铸铁的铣削过程,基于切削过程等效应力、等效应变云图及温度云图仿真分析,可为实际切削提供依据。本文研究成果已应用于实际生产中,对实际切削加工参数进行了优化,抑制了切削毛刺的生成,有效提高了产品质量。

灰铸铁消失模铸造法金属液充型过程的规律，对于消失模铸造工艺设计、铸件质量控制及流场和温度场的数值模拟具有重要意义。 本文利用自行研制的32通道开关量／32通道温度模拟量计算机数据采集系统，用正交试验设计方法研究了工艺参数对灰铸铁消失模铸造充型速度的影响。通过线性回归，建立了线性回归方程，对影响充型速度的诸多因素——负压度、模样密度、涂料透气性、浇注温度、金属液静压头、内浇道尺寸、模样厚度进行了筛选。在正交试验的基础上，对所确定的主要工艺因素对于充型速度的影响进行了系统的测试，通过改变负压度、模型密度、浇注温度、金属液静压头、涂料透气性、浇注方案、模型几何形状等参数，研究了各工艺因素对充型过程的影响，获得了在各种条件下金属液充型的等时曲线图，通过对其进行分析，找出了金属液充型形态的规律，定量地确立了主要工艺因素对充型速度影响的规律。
另外，研究了消失模铸造法铸型表面硬度、界面换热系数的变化规律。后，对比分析了开关量采集到的流场数据与热电偶测温技术所获得的流场数据。结果表明： 1灰铸铁消失模铸造充型过程中流动金属前沿呈放射弧线状向前充填。 2试验条件下，工艺因素对充型速度影响作用由大到小的顺序为：负压度、模样 西安理工大学硕士学位论文 密度、浇注温度、金属液静压头、模样厚度、涂层透气性、内浇道面积。 3 负压度是影响充型形态和充型速度的关键因素。用消失模铸造法得到健全灰 铸铁件的基本条件是在－200mmhg～400nunhg的负压度范围内浇注。 4金属液充型速度随模样密度增加而降低。 5金属液充型速度随着浇注温度的升高，开始时增加，超过一定值后随着浇注温 度的进一步提高，充型速度反而降低。试验条件下，在 1370oC左右金属液充型速度 达到大值。