基于SINOVATION软件的磁轭铸造工艺设计VIP专享

基于 SINOVATION 软件的磁轭铸造工艺设计 作者：李娄明，夏少华，徐贵宝，朱正锋，徐良（南车戚墅堰机车车辆工艺讨论有限公司，江苏 常州 213011）【摘要】借助 SINOVATION 软件对磁轭进行三维实体建模及铸造工艺设计，采纳 MAGMA 软件对磁轭铸造工艺进行模拟分析，并对该工艺方案下的铸件进行了实体浇注及质量检测。结果表明：在合理设计浇注系统和冷铁等工艺参数条件下，采纳SINOVATION 软件计算的模数大小和冒口尺寸能满足铸造工艺要求，为实际生产提供指导。【关键词】SINOVATION 软件；铸造工艺；磁轭；模拟分析中图文类号：U260.31；TG24 文献标识码：B 1 磁轭铸造工艺分析 磁轭是机车牵引电机中关键部件，是典型的筒形回转体零件，壁厚不均，薄壁部位厚度为 16mm，厚壁部位厚度为58.5mm。铸件的技术要求较高，整个零件所有表面均需加工，加工过程中不允许有缩孔、缩松及裂纹等缺陷产生。磁轭材质为 ZG230-450，体收缩大，为使铸件致密，可通过使铸件实现顺序凝固，将缩孔集中在冒口内来保证其质量。结合零件的结构特点，如采纳卧浇方案，内浇口布置在法兰面上或底端，顶端布置冒口，则难以较好实现顺序凝固。为此，本文采纳立浇方案来对磁轭进行铸造工艺设计。此方案中如将大端法兰面朝上，大端法兰面的砂芯部位和小端法兰面的砂芯部位重量将相差较大，难以保证垂直砂芯的定位尺寸。为避开出现尺寸偏移等现象，将大端法兰面朝下，且通过适当增加工艺补贴，将冒口布置在顶端法兰面上，底端布置冷铁来延长冒口补缩距离，可较好实现顺序凝固。此外，由于铸件高度为 1100mm，选用阶梯式浇注系统利于充型平稳和实现铸件的顺序凝固，进而促使铸件组织致密。2 磁轭铸造工艺设计 2.1 铸件的三维建模 SINOVATION 软件的铸造工艺 CAD 模块主要功能包括：孔检查和填充、模样放大、加工余量设置、拔模斜度设置、模数计算和浇冒系统设计。对磁轭进行铸造工艺分析后，采纳上述功能构建铸件的三维模型见图 1。 图 1 磁轭铸件的三维实体 2.2 浇冒系统设计及建模 浇冒系统设计是根据 CAD 模块计算模数，再结合数据库中的冒口尺寸进行设计。本文拟在铸件顶端的法兰面上均匀布置 3个腰圆形保温冒口，具体尺寸以软件计算的模数来进行选定。为能精确的计算冒口尺寸，采纳将图 1 中的铸件在纵向上均匀分成 3 等份来计算各等份区域的模数，以确定腰圆形保温冒口的尺寸。软件中计算的补缩区域模数和体积等信息如图 2 所示...