呋喃树脂砂生产YBL220压印机身铸造技术研究

论文摘要

本文从呋喃树脂砂研究、铸造工艺方案选定、铸造CAE技术的运用入手,全面分析研究了大型球墨铸铁YBL220造币压印机身整铸体的工艺性和生产可行性。通过对铸造工艺方案的分析、工艺设计、模具设计、工装设计、参数选择、铸造CAE技术的验证、铁水熔炼等手段,运用先进的理论知识,创立出一整套造币压印机身整铸机体生产工艺,成功研制出大型球墨铸铁YBL220造币压印机机身铸件。目前该类大型造币压印机机身铸件国内只有我公司一家生产,到2010年6月底,该机身金加工已基本结束。结果表明,自主工艺设计和生产的机身铸件完全满足设计要求,铸件尺寸精度达到10级；铸件材质达到国标QT400牌号机械性能要求,材质组织均匀,加工切削性能优良；铸件无任何砂眼、缩孔、缩松、裂纹缺陷；铸件非加工表面必须平整、光滑,铸件整体粗糙度达到Ra25以上。而且尺寸公差达到GB6414-86中的CTS以上,重量差远高于GB/Tll351-89中的MTS级。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 本课题的研究背景和意义
• 1.1.1 YBL220压印机机身铸件研制的主要目的
• 1.1.2 主要技术经济指标
• 1.1.3 主要解决的技术问题和难点
• 1.1.4 研究工作内容及时间安排
• 1.2 自硬呋喃树脂砂的发展概况
• 1.3 铸造CAE技术原理
• 1.3.1 国内外发展趋势
• 1.3.2 铸造CAE系统的总体结构
• 2 呋喃树脂砂的主要工艺性能
• 2.1 呋喃砂的硬化特性
• 2.1.1 硬化特性曲线
• 2.1.2 树脂砂可使用时间
• 2.1.3 呋喃树脂砂可起模时间
• 2.2 影响呋喃砂硬化特性的因素
• 2.2.1 环境温度和湿度
• 2.2.2 砂温
• 2.3 本章小结
• 3 YBL220压印机机身的铸造工艺设计
• 3.1 机身铸造技术难点分析
• 3.2 铸造工艺方案分析
• 3.3 铸造工艺的设计
• 3.3.1 主要工艺参数的选择
• 3.3.2 凝固顺序的选择
• 3.3.3 造型制芯工艺设计
• 3.3.4 砂箱设计及配箱
• 3.3.5 浇注系统、冒口设计
• 3.4 本章小结
• 4 模具工艺和制作
• 4.1 基本特点
• 4.2 基本要求
• 4.3 模样材质选择
• 4.3.1 木材
• 4.3.2 人造板
• 4.4 分型负数
• 4.5 工艺补正量
• 4.6 结构改进
• 4.7 结论
• 5 防止典型缺陷的产生
• 5.1 防止铸件热裂纹的产生
• 5.2 防止铸件机械粘砂
• 5.2.1 机械粘砂原理
• 5.2.2 涂料对预防机械粘砂的作用
• 5.3 本章小结
• 6 YBL220机身铸造工艺数值模拟分析
• 6.1 铸造集成系统软件功能简介
• 6.2 绘制机身工艺立体图
• 6.3 铁水充型过程
• 6.4 流场模拟及分析
• 6.5 温度场模拟及分析
• 6.6 铸件凝固进程致密度（缩孔）预测结果及分析
• 6.6.1 凝固过程
• 6.6.2 致密度（缩孔）预测结果及分析
• 6.7 优化铸造工艺及模拟分析
• 6.7.1 优化铸造工艺
• 6.7.2 模拟分析
• 6.8 本章小结
• 7 220机身铸件熔化及生产效果验证
• 7.1 铁水熔炼主要工艺参数
• 7.1.1 碳当量
• 7.1.2 残留镁、稀土含量
• 7.1.3 炉料配比及铁水化学成分
• 7.1.4 炉前球化孕育处理方法
• 7.1.5 铁水处理化学成分
• 7.2 生产效果验证
• 7.3 本章小结
• 8 结论
• 8.1 论文工作总结
• 8.2 研究项目的展望
• 致谢
• 参考文献