skt计算机仿真,基于AnyCasting的机床床身铸造工艺计算机仿真与优化_朱旭刚

《热加工工艺》２０１４年１０月第４３卷第１９期

基于AnyCasting的机床床身铸造工艺

计算机仿真与优化

朱旭刚1，秦继林2

(山东商业职业技术学院，山东济南２５０１０３)

摘

要：以常规的机床床身铸造工艺为基础，借助ＡｎｙＣａｓｔｉｎｇ软件对其铸造过程进行仿真分析，探究了工艺参数

对铸件品质的影响规律。获得的优化工艺参数组合为：充型温度１３００℃，充型速度１．７ｍ／ｓ，冷铁厚度７０ｍｍ。以优化的工艺参数制备出品质良好的铸件。

关键词：机床；工艺参数；铸造；仿真中图分类 ：ＴＧ２５１；ＴＰ３１１

文献标识码：Ａ

文章编 ：１００１－３８１４(２０１４)１９－００６３－０３

SimulationandOptimizationforMachineToolBedCastingProcess

BasedonAnyCasting

ＺＨＵＸｕｇａｎｇ１，ＱＩＮＪｉｌｉｎ２

(ＳｈａｎｄｏｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｍｅｒｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０３，Ｃｈｉｎａ)

Abstract：Ｂａｓｅｄｏｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｂｅｄｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｕｓｉｎｇＡｎｙＣａｓｔｉｎｇｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｉｔｓｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；ｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｓｔｉｎｇ．Ｏｂｔａｉｎａｎｏｐｔｉｍｉｚｅｄｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ：ｆｉｌｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ１３００℃；ｆｉｌｌｉｎｇｓｐｅｅｄｏｆ１．７ｍ／ｓ；ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｃｏｌｄｉｒｏｎ７０ｍｍ．Ｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｓｇｏｔｗｅｌｌｑｕａｌｉｔｙｂｙｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．

Keywords：ｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ；ｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｃａｓｔｉｎｇ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

1铸造工艺方案

本课题研究对象为ＳＫＴ大型机床床身，其３Ｄ造型如图１所示。铸件选用ＨＴ２５０材质，其外部尺寸为８５２０ｍｍ×１４４０ｍｍ×１５３０ｍｍ。铸件外壁厚度为

３０ｍｍ，内部肋板厚度为２０ｍｍ，导轨厚度为１１０ｍｍ。铸件整体结构大致对称，肋板起到支撑作用；

导轨为核心加工面，要求其具有较高的耐磨性与组织致密度。

铸件铸造采用地坑造型方式，选用底注式浇注系统，浇注部位设置于导轨底部［１］。内浇道设置于导轨两端，一共４×４个浇注通道。将厚度为７０ｍｍ的冷铁放置在导轨底部。在铸件顶部共设置２×７个冒口。台阶１设置２×４个卡脖冒口，位于铸件顶部筋板间的衔接部位。结合实际生产条件，充型温度选取为

图１铸件３Ｄ模型

Ｆｉｇ．１３Ｄｍｏｄｅｌｏｆｃａｓｔｉｎｇ

(１３５０±１０)℃，充型速度１．７ｍ／ｓ，充型时间２００ｓ。

收稿日期:２０１４－０２－１３

基金项目:国家自然科学基金资助项目(６０２７３０４１)

方向：软件技术、数据库应用；电话：１５１５３１１０２８８；

2仿真参数

仿真参数需与实际生产情况尽量一致。在

ＡｎｙＣａｓｔｉｎｇ仿真环境下，选用砂型铸造，重力浇注。

·铸件／铸型之间的传热系数选取为４２００Ｗ／(ｍ２Ｋ)，其他各界面之间的传热系数选自ＡｎｙＣａｓｔｉｎｇ的自带数据库。材料各属性参数如表１所示。铸型初始温

Ｅ－ｍａｑｉｌ：ａｎｇｕａｎｇ１９７３＠１６３．ｃｏｍ

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