李海亮

（太原重工铸锻分公司铸钢厂，山西 太原 030024）

某摇臂壳体主要用于采煤机装配部件的一个关键零件。该铸件不但有铸件致密性和气密性要求，而且不允许有任何粘砂缺陷。摇臂壳体铸件结构如图1，材料为ZG25Mn2，质量为11.2t，基本尺寸外形为3956mm×1200mm×1734mm。

图1 摇臂壳体实体图

在铸造过程中容易出现缩松、缩孔等缺陷，导致铸件的致密度不高。如何消除缩松、缩孔等铸造缺陷，改进表面质量，提高铸件的收得率是摇臂壳体生产面临的主要问题。

应用MAGMA模拟软件，对设计的生产工艺方案进行了凝固模拟分析，并与实际出现的缺陷进行比较，确定了摇臂壳体铸件生产的工艺方案。

1 工艺方案设计

铸件采用重力铸造，树脂自硬砂造型，工艺图如图2所示。

图2 摇臂壳体工艺图

工艺方案采用11个小冒口，并适当的增加冒口增肉，增强补缩效果。采用两层浇道，开放式浇注。

2 凝固模拟分析

2.1 凝固模拟方案

应用MAGMA模拟软件，对该方案进行数值模拟分析。

工艺采用Solidwork软件进行三维造型，应用MAGMA模拟软件进行前处理、网格划分、模拟参数的设定、模拟过程、后处理。

首先需要在Project中新建一个文件名，在此文件名下进入PreProcessor，设计好模型后采用有限差分法对铸件模型进行网格的划分。网格划分后的模型应尽量与实际模型相符，以确保实验结果的准确性。网格划分完成后进行模拟参数的设定，包括材料定义（需设计铸件、冒口、浇注系统等各部分所用的材料、浇注温度、液相临界温度、固相临界温度），热物性参数。……