轴承钢环坯铸造工艺数值模拟与优化设计.pdf

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第 期总第 期 机 械 工 程 与 自 动 化 ．
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文章 编号 ：—．．
轴承 钢 环 坯 铸 造 工 艺数 值模 拟 与优 化 设 计 米
赵 磊 ，李永堂 ，齐会 萍 ，严 志远 ，张 锋
太原 科技 大学 材料科学与工程学院， 山西 太原
摘要 ：利用环形铸坯直接辗扩成形是 一种高效、节能的环件生产工艺 ，环坯的铸造工艺是保证辗扩成形质 量
的关键。利用 软件对 大型轴承环件的砂型铸造工艺进行 了数值模拟 ，分析 了凝 固过程和产 生
缺陷 的原 因，在此基础上 ，采取 改变浇注 系统 、增大 冒 口尺寸 、增加冷铁及 气孔 等措施 ，优化铸造 工 艺，消
除了铸件缩孔、缩松等缺陷，实现了内部组织致密。优化工艺的模拟分析结果与实验生产结果相吻合 ，在保
证铸件质量 的前提 下，节 约 了金属材料 ，降低 了成本 ，缩短 了工期 ，提高 了生产效率。
关键词 ：大型轴承环件 ；数值模拟 ；砂型铸造 ；缺 陷
中图分类号 ： 文献标识码 ：
引言 冶 炼后 的化 学 成 分 见 表 。铸 造 工 艺
随着船舶 、化工设备 、大型电站动力设备 、航空 示 意 图如 图 所示 ，下 方 为铸钢 环件 ，上 方 为 个 相
航天和国防建设的发展 ，对 于轴承尤其是大型轴承的