1、西安航空职业学院毕业论文特殊轮毂内置冒口双层冒口颈工艺的应用姓 名： 专 业： 航空电子 班 级： 完成日期： 指导教师: 摘要：针对公司特殊结构轮毂，采用有别于传统工艺的铸造方案，并通过 ProCAST 软件进行仿真模拟，根据模拟结果优化工艺，从而大大提高铸件成品率，改善产品质量，降低生产成本。关键字：轮毂、铸造工艺、模拟广东富华铸锻有限公司是一家年产汽车配件近 10 万吨的大型铸造公司，主要产品包括轮毂、制动鼓、桥壳、刹车盘等多种汽车配件，其中轮毂铸件约占总量的三分之一。公司轮毂种类繁多，结构各异，主要分为 QT450-10 和 QT500-7 两种材质。针对公司某产品系列的 2 种类似轮
2、毂铸件，我们采用了有别于公司传统轮毂的工艺方案，通过 ProCAST 铸造模拟软件对铸件充型与凝固过程进行数值模拟，预测了铸件的缩松缩孔缺陷，并对改进后工艺方案进行了模拟对比。1、铸件基本信息1.1、铸件结构如下图：图 2 轮毂 A 俯视图 图 3 轮毂 B 剖视图 图 4 轮毂 B 俯视图1.2、铸件其他信息：轮毂 A 质量 48.5kg，轮毂 B 质量 46.5kg，材质 QT500-7，轮毂 A 整体模数轮 1.18cm，轮毂 B 整体模数 1.07cm。综上可知，2 个轮毂铸件整体模数非常接近，在结构上类似，均为三段式结构，结构上与公司传统轮毂（图 5）差别大。2、铸造工艺方案及模拟结
3、果方案一采用 1 个侧冒口补缩 2 个铸件，外加每铸件 1 个双层冒口颈的内置冒口，据此方案（图 6）进行模拟分析，发现缺陷主要集中在铸件上段和法兰与筒体相交位置（图 7、8） 。图 5 俯视图 图 6 主视图图 1 轮毂 A 剖视图图 5 传统轮毂结构示意 图 6 方案一根据模拟结果，分析认为法兰处缩松缩孔缺陷可能是侧冒口补缩量和补缩压力不够导致出现缺陷；上段缩松缩孔缺陷可能是该处补缩了铸件中间段导致出现缺陷。在方案二中，增加侧冒口高度，同时每个铸件顶部增加 4 个排气片。再次模拟后，其中轮毂 A 铸件缩松缩孔得到解决，轮毂 B 铸件在中间段法兰与筒体相交处有轻微缩松（图 10、11） 。3
4、、结束语根据特殊轮毂铸件的结构特点，摒弃传统轮毂铸造工艺方案，并通过使用 ProCAST 铸造模拟软件对工艺方案进行模拟，能较准确直观的预测铸造过程可能形成的缩松缩孔等缺陷，并以此进行工艺优化和改进，达到提高铸件质量、缩短试制周期、降低试制成本的目的。通过分析现铸件与过往同类产品结构的差异和利用软件进行 CAE 模拟，能极大提升工艺设计的成功率。实际生产证明，双层冒口颈能有效解决三段式结构轮毂缩松缩孔缺陷，铸件合格率达到了非常高的水平，取得了较好的经济及社会效益。参考文献：1 中国机械工程学会铸造分会，李新亚，铸造手册铸造工艺 5（第 3 版） ，机械工艺出版社致 谢感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正!图 7 方案二图 8 主视图图 9 俯视图
