鈦合金閥體件“一模多件”鑄造工藝優化設計

李兵，劉劍，蒲正海，蒲宇捷，陳喆

鈦合金閥體件“一模多件”鑄造工藝優化設計

李兵1，劉劍2，蒲正海3，蒲宇捷3，陳喆2

（1.成都航空職業技術學院，成都 610100；2.四川大學 機械工程學院，成都 610065；3.四川海科機械制造有限公司，四川 瀘州 646607）

對鈦合金閥體件“一模多件”鑄造工藝進行優化研究，達到降低成本、保證鑄件產品質量的目的。以ZTA2鈦合金閥體件為研究對象，基于零件壁厚范圍較寬的結構特點、零件的技術要求與生產實際現狀，結合經驗分析及數值模擬仿真技術進行鑄造工藝設計。確定分型面和澆冒口的設計，在熱節點及孤立液相區域設置補縮冒口，通過數值模擬對鑄件模擬結果的縮孔縮松情況進行分析，優化冒口的設計，增加補縮通道，最終確定合理的“一模多件”開放式澆注系統。對于“一模多件”鑄造工藝，通過合理設計澆注系統，可以有效保證澆注過程中各層鑄件的平穩澆注。澆注系統宜采用開放式的澆注系統，直澆道、橫澆道、內澆口的截面積比例為1∶2∶4。采用機加工石墨型鑄造，在真空凝殼爐完成熔煉，在澆注溫度為1 770 ℃、模殼預熱溫度為200 ℃的情況下，采用重力澆注的形式在真空凝殼爐中鑄造生產出鈦合金閥體件，所獲得的鑄件無鑄造缺陷，其成分和力學性能均滿足質量要求。研究結果表明，在鑄造過程中使用數值模擬技術可以優化鑄造工藝設計，縮短產品試制周期，大大提高生產效率。

鈦合金閥體；數值模擬；一模多件；澆注系統；工藝設計

文中基于……