徐 超,季德生，李嘉倩

（滨州学院 机电工程学院，山东滨州 256600）

行星架作为齿轮的承载结构，也是行星传动系统中的重要部件之一[1]，其重要结构的铸造质量会在一定程度上影响各个行星轮的载荷分配。同时，会改变传动结构的承载能力、噪声和振动[2]。因此，设计行星架铸件的铸造工艺，需保证法兰盘表面、圆筒内壁、支撑结构等重要构件等不能存在铸造缺陷[3]。

在实际设计中，运用铸造软件Procast，通过对行星架铸件充型、冷却过程中的速度场、温度场、凝固场等进行模拟[4]，并对缺陷进行分析，改进铸造工艺方案，从而达到节约生产成本，缩短工艺周期，减少“试生产”次数的目的。

1 工艺分析

行星架选用ZG35CrMo 材料，基本轮廓大小为1260mm×1260mm×647mm。其结构整体对称，壁厚较为均匀，壁厚最厚处为91mm，壁厚最薄处为44mm，质量为1330.491kg，零件体积为0.619m3，行星架零件要求有较高的结构强度，作为齿轮的承载结构要求具有较高的精度和耐磨性，对于铸件内部不能有缩松、缩孔等铸造缺陷，零件模型采用CATIA 建立，如图1 所示。

图1 行星架三维模型

铸钢行星架铸件采用开放式、底注式浇注系统，浇注时将铸件正放，法兰盘朝下，钢液从底部下法兰盘水平流入铸件型腔内，选用底注式方案(如图2 所示)，6 个内浇道设置在下法兰盘（截面积为Ag=12cm2，∑Ag=12×6cm2=72cm2），此外设置了1个横浇道（截面积为Aru=70cm2，∑Aru=70cm2），1 个直浇道（截面积为As=63.6cm2，∑As=63.6cm2），浇注系统各组元截面积比为∑Ah:∑As:∑Aru:∑Ag=1:2.25:2.47:2.54。因冒口一般设置在铸件顶部，有助于重力补缩以及冒口区最后凝固，在铸件上圆筒结构设置了……