CAE 技術(shù)在軸承箱體鑄造工藝優(yōu)化中的應(yīng)用

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1、Nov.2009鑄造Vol.58No.11FOUNDRY·1125·"!!!!!!"!!"計(jì)算機(jī)應(yīng)用!!!!!!"CAE技術(shù)在軸承箱體鑄造工藝優(yōu)化中的應(yīng)用王亞青，孫康輝，劉致遠(yuǎn)，薛輝軍（蘭州石化公司機(jī)械廠，甘肅蘭州730060）摘要：利用華鑄CAE軟件對(duì)YL14000B型煙機(jī)軸承箱體的充型凝固過(guò)程進(jìn)行了模擬分析，預(yù)測(cè)了該鑄件原鑄造工藝存在冒口過(guò)大而導(dǎo)致的補(bǔ)縮過(guò)剩、后軸承座熱節(jié)處存在集中縮孔、底座熱節(jié)處存在疏松等缺陷。通過(guò)采取減小冒口尺寸、增加熱節(jié)處內(nèi)冷鐵數(shù)量和加寬補(bǔ)縮通道等措施；再次進(jìn)行CAE數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)上述缺陷得到了有效消除。實(shí)際生產(chǎn)結(jié)

2、果表明，冒口根部無(wú)集中縮孔，鑄造工藝出品率由61%提高到了71%，節(jié)約鋼液660kg，降低了生產(chǎn)成本，鑄件質(zhì)量也得到了提高。關(guān)鍵詞：數(shù)值模擬；軸承箱體；縮孔；內(nèi)冷鐵中圖分類號(hào)：TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-4977（2009）11-1125-04ApplicationofCAETechnologyonCastingProcessOptimizationofExpanderBearingBoxWANGYa-qing,SUNKang-hui,LIUZhi-yuan,XUEHui-jun（PetrochinaLanzhouPet

3、rochemicalLtd.,Lanzhou730060,Gansu,China）Abstract：ThroughnumericalsimulationofthemouldfillingandsolidificationprocessofYL14000Bexpanderbearing-boxbyInteCastsoftware,itwasforecastedthattheriserswereresidual,andthedefectsexistedsuchasshrinkageinthebehindbearingbaseandmicrosh

4、rinkageinthebottombaseaccordingtotheoriginalprocess.Throughtakingthemeasuresofdecreasingthesizeofrisers,settingmoreinnerchills,wideningthefeedingchannelofmoltensteel,theCAEnumericalsimulationresultsshowthatthedefectsofshrinkageandmicroshinkagewereeliminatedeffectively.Ther

5、ewasnoconcentratedshrinkageatthebottomoftherisersinpracticalproduction.Theprocessyieldwasenhancedfrom61%to71%,andmoltensteelsavedwas660kg.Meanwhile,theproductioncostwasreducedandthecastingqualitywasimproved.Keywords：numericalsimulation;bearingbox;shrinkage;innerchills煙氣輪機(jī)是

6、煉化企業(yè)催化裂化裝置上再生煙氣能然而在實(shí)際生產(chǎn)中，該軸承箱體的鑄造工藝較為量回收系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。該設(shè)備工作于600~700℃、保守，鑄件工藝出品率低，鋼液浪費(fèi)較大。后軸承座1~2MPa的高溫、高壓和腐蝕性的石油煙氣中，工作熱節(jié)部位以及底座熱節(jié)處的縮孔、縮松等缺陷難以消環(huán)境惡劣。而軸承箱體是該設(shè)備上關(guān)鍵的零部件之一，除，鑄件的致密性及強(qiáng)度得不到保證。起到支撐、冷卻以及儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的作用。YL14000B1軸承箱體原鑄造工藝與存在問題型煙機(jī)軸承箱體為整體鑄鋼件，結(jié)構(gòu)如圖1所示。鑄件材質(zhì)為ZG230-450，毛坯重2750kg，鑄件質(zhì)量要求YL14

7、000B型煙氣輪機(jī)軸承箱體原鑄造工藝，見較高。圖2，上下法蘭通過(guò)暗冒口實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縮，底座底板與箱壁結(jié)合圓角處設(shè)置外冷鐵，后軸承座外圍設(shè)置外冷鐵。鑄件整體采用階梯式澆注系統(tǒng)，有利于實(shí)現(xiàn)順序凝固和冒口補(bǔ)縮。鑄造砂型采用水玻璃砂造型，出鋼溫度為1600℃，澆注溫度為1520℃，鋼液收縮率2%。利用鑄造CAE數(shù)值模擬軟件模擬發(fā)現(xiàn)，上層內(nèi)澆道及冒口設(shè)置過(guò)于保守，冒口尺寸偏大；在后軸承座內(nèi)部以及底板與箱壁結(jié)合大圓角等較大熱節(jié)處發(fā)現(xiàn)縮圖1YL14000B煙機(jī)軸承箱體結(jié)構(gòu)示意圖孔、縮松等缺陷，鑄件試壓過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，F(xiàn)ig.1StructureofYL

8、14000Bexpanderbearingbox致使鑄件存在質(zhì)量安全隱患。收稿日期：2009-08-14收到初稿，2009-08-31收到修訂稿。作者簡(jiǎn)介：王亞青（1977-），