基于ProCAST的船用螺旋槳鑄造工藝優(yōu)化研究.pdf

1、螺旋槳鑄造的質量好壞不僅影響其使用壽命，而且還會影響到船舶航行的安全性。鑄造缺陷直接影響了螺旋槳的鑄造質量，因此在鑄造螺旋槳時應采取嚴格的工藝措施，防止鑄造缺陷的產生。利用數值模擬軟件對其在鑄造過程中可能產生的缺陷進行預測分析以便達到減少缺陷、縮短周期、降低成本的目的，這就顯得尤為必要。
　　 本文采用ProCAST軟件作為數值模擬工具，從影響螺旋槳鑄造質量的缺陷出發(fā)，確定影響銅合金螺旋槳質量的工藝參數，采用多組模擬數據，模擬鑄

2、造過程充型和凝固中的流場和溫度場，通過這些物理場對螺旋槳的工藝參數進行優(yōu)化選擇。通過澆注溫度、澆注速度、模具溫度等因素對充型、凝固過程的影響和對縮孔縮松缺陷產生的影響進行分析可以發(fā)現，澆注溫度對鑄件的充型和凝固過程以及縮孔縮松的產生都有較大影響，在鑄造過程中起主要作用；澆注速度的快慢對充型時間的長短有一定影響，澆注過快會容易產生紊流，澆注過慢容易產生澆不足等缺陷；模具溫度對充型過程影響較小，但對凝固時間會產生影響，模具溫度越高，則凝固時

3、間就越長，反之亦然。因此，較優(yōu)的澆注溫度、澆注速度、模具溫度，對螺旋槳的充型、凝固過程和預防缺陷的產生具有極為重要的意義。
　　 本文通過多次模擬對比分析，確定了螺旋槳鑄造的一組較優(yōu)的工藝參數為：澆注溫度1170℃、澆注速度1.85m/s、模具溫度100℃。通過對比可以發(fā)現此組參數充型平穩(wěn)，可以減少裹氣、氧化夾渣、縮孔縮松等鑄造缺陷，并且充型和凝固時間都較為理想，縮短了生產周期。本試驗參數對實際的生產過程，提高鑄造質量具有指導和