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工業(yè)電爐的應(yīng)用：軋鋼機(jī)架鑄造過程變形分析

來源:開封市華能電爐有限公司 | 作者:huanengdl | 發(fā)布時(shí)間: 2017-04-24 | 5264 次瀏覽 | 分享到:

軋鋼機(jī)架是冶金裝備中最常用的大型鑄鋼件，這類鑄件通常都重達(dá)百噸以上，鑄件外形大，鑄造過程中尺寸收縮大，由于在冷卻過程中冷卻速度不一致以及受到砂芯較強(qiáng)的阻礙作用，鑄件冷卻到室溫會(huì)產(chǎn)生較大的變形，且變形情況比較復(fù)雜。

    軋鋼機(jī)架是冶金裝備中最常用的大型鑄鋼件，這類鑄件通常都重達(dá)百噸以上，鑄件外形大，鑄造過程中尺寸收縮大，由于在冷卻過程中冷卻速度不一致以及受到砂芯較強(qiáng)的阻礙作用，鑄件冷卻到室溫會(huì)產(chǎn)生較大的變形，且變形情況比較復(fù)雜。文獻(xiàn)[8]對(duì)某公司生產(chǎn)的2 2 50粗軋軋鋼機(jī)機(jī)架進(jìn)行鑄造過程的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值模擬，鑄件最大輪廓尺寸為1191mm×4578mm×2960mm，鑄件材質(zhì)為ZG230-450，型砂為水玻璃石英砂。計(jì)算用有限元模型。所得到的鑄件位移結(jié)果。
    鑄件與砂芯的邊界采用面一面接觸單元處理，有限元模型的零位移約束施加方案為：①機(jī)架及砂芯底面節(jié)點(diǎn)上施加Z方向約束；②砂芯X方向的對(duì)稱面上施加X方向的位移約束，Y方向的對(duì)稱面施加Y方向的位移約束。
    采用本文提出算法進(jìn)行處理，得到了機(jī)架的變形結(jié)果，如圖7b和圖7d所示，處理時(shí)選取圖6中所示鑄件上O、P、Q3個(gè)參考點(diǎn)與模擬得到的鑄件上相應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行匹配。
    由得到的變形云圖分析可知，機(jī)架的主要變形在橫向方向上，兩立柱有明顯向外凸的變形，最大變形處在位于立柱中間的位置，約向外鼓出15.8 mm中通過對(duì)十多片各種形狀機(jī)架鑄造過程中尺寸變化進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，然后總結(jié)得到的機(jī)架這類窗體結(jié)構(gòu)鑄件的變形規(guī)律?？梢钥闯觯疚耐ㄟ^處理文獻(xiàn)的模擬結(jié)果，預(yù)測(cè)的變形趨勢(shì)與實(shí)際生產(chǎn)中的情況是完全符合的。得到該變形結(jié)果更加直觀，且可以處理成反變形量，用來修正模樣的形狀尺寸，這時(shí)的模樣即為優(yōu)化的模樣尺寸。

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