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影响BDF薄壁管质量的因素分析
来源:鸿运国际娱乐官网_鸿运国际娱乐场_鸿运国际娱乐手机登录 | 发布时间:2016/10/9 9:47:53 | 浏览次数:

    我公司生产的某大型BDF薄壁管组件,结够复杂,焊接附件多,筒体直径3708.4m m,高2794.0mm,壁厚仅为22.3mm,属于大型薄壁件,刚度极差,加工制作过程中易变形。槽轨为筒体的一个焊接结构部件,直径为3835.4mm,板厚15.9mm,直径约为板厚的241倍,也属于典型的超薄零件,而筒体卷制成形圆度差,对后续的槽轨的定位焊接和加工带来较大的影响,如图1所示。

    1.图样分析及技术要求由断面图及相关技术要求可知,槽轨与筒体的最大偏差≤3.1mm;车削后板厚≤15.9mm;槽轨卷制板与槽轨环形板之间的焊脚应≤8mm;槽轨的槽高、板厚与槽轨的总高是一个封闭的尺寸链,对于槽轨槽高正公差3mm,应认为是相对于对槽轨总高而言的,即槽轨总高的参考尺寸应根据两个板厚的标准距离加上槽高最终加工尺寸的变化而变化,但必须在+3mm之内。

    2.工艺特点及难点(1)工艺特点筒体及槽轨附件都是大型薄壁件,制作、加工过程变形非常明显,且不易控制;制作及加工工序较多,涉及的工种多,包括卷制成形、立车、镗铣、铆工和焊工,容易形成误差累积和基准不统一;制作及加工周期长,工件刚度极差,在放置熔模精密铸造是一种近净形成形工艺,其BDF薄壁管精密、复杂,接近于零件最后的形状,可不经加工直接使用或经很少加工后使用。

    某BDF薄壁管在工作时要承受一定的载荷,因此对BDF薄壁管致密性、强度和刚度的要求比较高。良好的力学性能、铸造性能较好地满足BDF薄壁管对材料重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好等特点的要求。但是熔模铸造生产周期较长,生产过程中工序较多,影响BDF薄壁管质量的因素也相应增多,BDF薄壁管中常存在缩松缩孔等缺陷,使其力学性能和使用性能降低,因此,对铸造过程中的设备及工人操作的要求也较高。本文利用模拟软件,对BDF薄壁管在充型和凝固过程中的温度场进行模拟仿真,研究了两种浇注方式(顶注式和底注式)对BDF薄壁管成形性能以及缩松缩孔的影响,最终选用底注式作为浇注方案。

    根据正交实验法优化工艺方案,所生产的产品废品率得到较好的控制,提高了企业的经济效益。 数学模型液态金属的流动遵循质量守恒定律、动量守恒定律及能量守恒定律,可以采用连续性方程、动量方程、体积函数方程和能量守恒方程组描述这一过程。连续性方程——质量守恒方程。运用模拟软件对某铝合金BDF薄壁管BDF薄壁管的熔模铸造方案进行模拟优化。通过对两种浇注方式(顶注式和底注式)在充型和凝固过程中温度场的模拟,结果显示,在重力铸造条件下,两种浇注方式在筒壁加厚处、壁厚不均匀处,以及凸台处均易出现缩松缩孔缺陷,底注式较顶注式在壁厚不均匀处的缺陷少。

 
 
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