袁兴鹏，王兴衍

(酒钢集团西部重工股份有限公司，甘肃 嘉峪关 735100)

0 引 言

车轮是铸钢件中最常规的产品之一，广泛应用于机械制造、运输等各个行业。车轮铸造质量的好坏直接影响其本体的使用寿命。在一些关键领域使用锻压轧制成形的车轮，高铁使用的就是这种工艺方法生产的车轮，锻压轧制工艺生产的车轮在性能上要优于铸钢车轮，但其安全性能要求高，生产成本高，并不具备普遍性，而铸钢车轮因为生产成本低，性能接近于锻压轧制成形的车轮，广泛应用于各个行业。怎样用低成本铸造出高质量的车轮才是铸造工艺优化的方向，也只有这样，企业才更加具备市场竞争力。

笔者主要研究内容为[1]：以某公司堆取料机设备使用的车轮为例，使用传统的工艺材料和在现有设备的基础上设计车轮的铸造工艺，运用三维建模软件工具将工艺转化为STL格式文件，运用华铸CAE/InteCAST模拟软件对铸件的凝固过程进行模拟计算，并预测铸件缺陷的生成及分布情况，根据模拟结果对铸造工艺进行优化改进，消除缺陷，为企业在现有的生产条件下提供车轮工艺优化的方向，降低冶炼成本，指导实际生产。

1 铸造工艺设计及凝固过程数值模拟

1.1 车轮的结构特点及基础工艺条件

1.1.1车轮结构特点

车轮材质为ZG35CrMnSi，是低合金铸钢，有良好的综合力学性能[2]，有较高的强度、良好的韧性和淬透性能，抗大气腐蚀和耐磨损性能等方面均优于碳钢，等温淬火后使用，车轮是单件小批量产品，零件质量200 kg。……