采煤机齿轨铸件铸造过程模拟及工艺创新设计

• 作者: 余汉伟 张子鹏 王成军
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 采煤机齿轨铸件 TRIZ 倾斜浇注 工艺优化 铸造缺陷
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 煤炭行业青年科学家论坛
• 页码范围: 164-170
• 页数: 7页
• 分类号: TD421
• 字数: 2926字
• 语种: 中文

摘要

针对采煤机齿轨在作业中常出现断裂、销孔破坏等失效现象,为提高采煤机齿轨铸件的力学性能,保证采煤工作顺利进行,需要对齿轨铸件的铸造成型过程进行深入分析,寻求最优的铸造工艺方案.以五节距齿轨为研究对象,运用ProCAST软件对齿轨铸件的铸造过程进行数值模拟,通过对齿轨铸件凝固过程和孤立液相区的模拟结果进行分析,预测出齿轨铸件凝固后产生缩松缩孔缺陷的位置.运用TRIZ理论对齿轨铸件产生缺陷的原因进行因果分析,并采用物-场模型创新解决工具提出齿轨铸件工艺优化方案-倾斜浇注工艺方案:倾斜模样造型,浇注时砂箱与直浇道不倾斜;或浇注时将型腔与砂箱、直浇道保持同步倾斜.运用ProCAST软件对2种工艺方案进行模拟仿真,结果表明:齿轨铸件内部缩松缩孔缺陷均得到较大改善,但方案一不利于开模造型,且增加了砂箱的高度;方案二增加了浇注液对直浇道的冲刷,易引起夹砂.结合2种工艺方案的优点,得到最终的优化方案:将模样水平放置造型,浇注时再将型腔与砂箱同步倾斜,保持直浇道竖直状态.运用ProCAST软件对优化后的倾斜浇注工艺方案进行模拟仿真,结果表明:该方案可使齿轨铸件在凝固过程中保持递增的温度梯度,有效促进齿轨铸件实现顺序凝固,提高了组织致密性,明显改善了缩松缩孔缺陷,缩松缩孔体积由2.2％降低为0.052％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王成军		90	225	8.0	11.0
5	余汉伟		1	0	0.0	0.0
9	张子鹏		1	0	0.0	0.0