铁型及覆砂层厚度对铸件凝固的影响

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1、第卷第期机电工程292Vol.29No.2年月20122JournalofMechanical&ElectricalEngineeringFeb.2012铁型及覆砂层厚度对铸件凝固的影响黄列群1，2，董凌云1，潘东杰1，2，夏小江2（1.浙江工业大学机械工程学院，浙江杭州310014；2.浙江省机电设计研究院有限公司，浙江杭州310009）摘要：为解决球墨铸铁铸件冷却凝固的影响因素问题，将数值模拟技术应用到铸造过程分析中，讨论了铁型覆砂铸造工艺中40mm、20mm两种不同铁型，6mm、8mm、10mm

2、、13mm四种覆砂层厚度对球墨铸铁铸件冷却凝固的影响，建立了铸造过程中铁型厚度、覆砂层厚度、铸件厚度三者之间的关系。进一步测量了实际球墨铸铁铸件的冷却凝固曲线，验证了模拟数据，得出了铁型覆砂工艺适合球墨铸铁铸件的工艺参数。研究结果表明，该研究对球墨铸铁铸造实际应用具有较为可靠的工艺参考价值。关键词：铁型覆砂；球墨铸铁；数值模拟；凝固中图分类号：TG242；TH161文献标志码：A文章编号：1001-4551（2012）02-0163-04Effectofthicknessofironmouldandc

3、oatedsandonsolidification1，1，2，1，2，2HUANGLie-qunDONGLing-yunPANDong-jieXIAXiao-jiang（1.CollegeofMechanicalEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China；2.ZhejiangInstituteofMechanical&ElectricalEngineeringCo.，Ltd.，Hangzhou310009，China）

4、Abstract：Inordertosolvetheproblemsofthesolidificationofductileironinironmouldcoatedsand，computersimulationwasinvestigated.Thethicknessofironmouldwas40mmand20mm，andthethicknessofcoatedsandwas6mm，8mm，10mmand13mm.Aftertheanalysisofsolidification，therelatio

5、nshipofironmould，coatedsandandcastingwasestablished.Alsothermocouplewasusedtomeasurethesolidificationcurveofpracticalcasting，thereliabilityofthecomputersimulationwasverified.Theexperimentalresultsshowthattheprocessparametersofductileironinironmouldcoate

6、dsandcouldprovideareferenceforpracticalapplication.Keywords：ironmouldcoatedsand；ductileiron；computersimulation；solidification0引言的直接接触，从而提高了铸件的使用寿命，加之计算机模拟技术的应用，降低了废品率，是一项节能环保铁型覆砂铸造是铸造业比较新的一门工艺，它是的绿色铸造工艺。指浇注时在铁型和铸件之间加上一层覆膜砂，经反复本研究主要探讨铁型覆砂铸造工艺铁型及覆砂多次的研究，确

7、定铸件、覆砂层以及铁型的厚度关系，层厚度对铸件凝固的影响。继而使得铸件在一个比较理想的环境下完成充型、凝固、冷却过程，从而达到改变铸件冷却速度的目的，以1铁型覆砂工艺得到预期质量的铸件。目前，全国约有百家企业应用随着铁型覆砂铸造工艺应用越来越广泛，对其的这种工艺进行铸造生产，产品涉及曲轴、缸套、阀体研究也越来越深入。在铁型覆砂铸造工艺中，铸件、覆、齿盘等30多个铸件品种，年产量超过。铁型膜砂、铁型之间传热过程对铸件的质量影响非常大100000t。［1］覆砂工艺大大减少了用砂量，改善了工作环境；在铁铁型

8、覆砂铸造就是在金属型铸造的基础上，在金型和铸件之间又加上一层覆膜砂，避免了铁型和铸件属型型腔和铸件外壁之间覆上一层覆膜砂，铸件的热收稿日期：2011-08-30作者简介：黄列群（1957-），男，浙江杭州人，教授级高级工程师，主要从事铁型覆砂铸造方面的研究及应用工作.E-mail：castpan@zjimee.com.cn机电工程第29卷··164量经由覆砂层、铁型传向大气。金属型铸造得到的铸铸件凝固过程数值模拟始于20世纪60年代的丹件冷却速度非常快，