刘艳明，张江峰，张安义

（1.山西大同大学煤炭工程学院，山西 大同 037003；2.西安航空动力控制有限公司，陕西 西安 710077）

支座做为支撑结构在机械行业广泛使用，在铸造生产过程中往往要反复试验才能确定最佳工艺。利用模拟软件anycasting进行凝固模拟，确定出凝固进程，找出热节部位[1]，最终确定了合理的浇冒系统，从而缩短了工艺进程[2-3]。

1 支座结构分析

支座的材料为ZG70C r 29，其外形如图1所示，轮廓尺寸为160mm×100mm×135mm，平均壁厚18mm，最大壁厚20mm，属于中小型铸件；结构对称，形状比较简单，壁厚大体均匀，综合考虑各生产要素，选用成本较低的砂型铸造。

2 铸造凝固模拟辅助设计

2.1 铸件凝固模拟

对未做工艺的铸件进行凝固模拟，目的是为了预测热节和凝固顺序，为后续工艺设计提供指导。在Pro/E中绘制好三维零件图，设置合适的弦高并以STL的格式保存，导入到前处理模拟软件中，对铸件进行网格划分，网格步长2mm×2mm×2mm，总网格数为67.5万。铸型材料为呋喃树脂，铸型初始温度为25℃，由于铸钢流动性差，所以浇注温度不能太低，设定为1560℃，砂型与周围环境的换热系数为1450W/m，并设置好其他相关参数。随后进行求解后处理，可以直观地看到铸件的凝固过程，通过模拟预测出凝固进程，从而可以科学合理地设计浇冒系统。

图1 支座外形图

2.2 带浇注系统的凝固模拟

通过模拟发现两壁与底板的连接处凝固时间较晚，这是由于相互交叉比较厚大，散热速度比较慢，不能得到液态金属的有效补缩，可能会生成缩松、缩孔。为此采用底注式浇注，将内浇道与底板直接相连，使得底板的热节转移到浇注系统当中，对缩孔能起到一定的补缩作用。……