2024年3月16日发(作者：磨浦和)
D件设计说明书
“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛
参赛作品
铸件名称：D件-上冠铸件
自编代码：AD2009QY
方案编号：
目录
摘要 ....................................................... 1
D件设计说明书
1. 零件结构、技术要求分析 ..................................... 2
1.1零件概述 ............................................... 2
1。2结构特点 .............................................. 2
1。3技术要求分析 .......................................... 2
2。铸造工艺方案拟定 ........................................... 3
2.1造型方法及涂料的选择 ................................... 3
2。2方案拟定过程 .......................................... 3
3。不设冒口模拟浇铸 ........................................... 5
3。1初选浇铸工艺图 ........................................ 5
3。2模拟结果分析 .......................................... 5
3。2.1 模拟结果图 ....................................... 5
3。2.2 主要缺陷分析 ..................................... 5
4.根据缺陷分析设计铸造工艺方案 ................................ 6
4。1 对比方案设计 .......................................... 6
4。2 主要参数选择 .......................................... 6
4。2.1主要铸造工艺参数的选择 ........................... 6
4。2。2浇注位置选择 .................................... 7
4.3浇注系统设计计算 ....................................... 8
4.3.1 相关性能参数 ...................................... 8
4。3。2钢液上升速度 .................................... 8
4。3。3 浇注系统截面尺寸设计 ............................ 8
4。4冒口设计计算 .......................................... 9
4.4.1模数的计算 ........................................ 9
D件设计说明书
4。4.2冒口尺寸设计与补缩量的计算 ...................... 10
4。4。3 冒口设计示意图 ................................. 10
5。模拟与优化 ................................................ 10
5.1主要物性参数设定 ...................................... 10
5。2整体思路 ............................................. 11
5。3初始条件及边界条件 ................................... 11
5。4模拟结果及分析 ....................................... 11
5.4。1充型状态的模拟结果与分析 ........................ 11
5。4.2缩松缩孔和裹气的模拟结果与分析 .................. 14
5.4.3凝固温度——时间曲线对比分析 ..................... 15
6。改进方案的模拟结果 ........................................ 15
7。小结 ...................................................... 16
8.参考文献: .................................................. 18
附图1零件图
附图2铸造工艺图
D件设计说明书
摘要
对零件的结构、材料、技术要求等进行工艺分析，制定上冠铸件的消失模铸造工艺方案，
应用Procast对工艺方案进行数值模拟，并对模拟结果进行了分析。
关键词:上冠, 工艺设计， Procast 模拟
1
D件设计说明书
1。 零件结构、技术要求分析
1。1零件概述
零件名称：水轮机上冠件 材料：ZG06Cr13Ni4Mo
外形尺寸：1510*1510＊622。8mm. 体积： 224843。18167cm
3
质量： 1950kg 生产批量：单件
零件的结构如图所示(图1）,具体尺寸见附件1。
图1。1零件图
1。2结构特点
该零件尺寸大，结构复杂，壁厚非常不均匀，上部内腔旁非常厚大，达到了250mm左右，
而下部壁厚又比较薄，只有25mm,材料为铸钢,钢液易氧化,流动性较差，收缩大，所以在浇
注时容易产生浇不足，冷隔，缩孔和缩松等缺陷。
1.3技术要求分析
(1）铸件应作正回火处理。
（2)铸件材料及机械性能符合
JBT102642001
的要求.
2
2024年3月16日发(作者：磨浦和)
D件设计说明书
“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛
参赛作品
铸件名称：D件-上冠铸件
自编代码：AD2009QY
方案编号：
目录
摘要 ....................................................... 1
D件设计说明书
1. 零件结构、技术要求分析 ..................................... 2
1.1零件概述 ............................................... 2
1。2结构特点 .............................................. 2
1。3技术要求分析 .......................................... 2
2。铸造工艺方案拟定 ........................................... 3
2.1造型方法及涂料的选择 ................................... 3
2。2方案拟定过程 .......................................... 3
3。不设冒口模拟浇铸 ........................................... 5
3。1初选浇铸工艺图 ........................................ 5
3。2模拟结果分析 .......................................... 5
3。2.1 模拟结果图 ....................................... 5
3。2.2 主要缺陷分析 ..................................... 5
4.根据缺陷分析设计铸造工艺方案 ................................ 6
4。1 对比方案设计 .......................................... 6
4。2 主要参数选择 .......................................... 6
4。2.1主要铸造工艺参数的选择 ........................... 6
4。2。2浇注位置选择 .................................... 7
4.3浇注系统设计计算 ....................................... 8
4.3.1 相关性能参数 ...................................... 8
4。3。2钢液上升速度 .................................... 8
4。3。3 浇注系统截面尺寸设计 ............................ 8
4。4冒口设计计算 .......................................... 9
4.4.1模数的计算 ........................................ 9
D件设计说明书
4。4.2冒口尺寸设计与补缩量的计算 ...................... 10
4。4。3 冒口设计示意图 ................................. 10
5。模拟与优化 ................................................ 10
5.1主要物性参数设定 ...................................... 10
5。2整体思路 ............................................. 11
5。3初始条件及边界条件 ................................... 11
5。4模拟结果及分析 ....................................... 11
5.4。1充型状态的模拟结果与分析 ........................ 11
5。4.2缩松缩孔和裹气的模拟结果与分析 .................. 14
5.4.3凝固温度——时间曲线对比分析 ..................... 15
6。改进方案的模拟结果 ........................................ 15
7。小结 ...................................................... 16
8.参考文献: .................................................. 18
附图1零件图
附图2铸造工艺图
D件设计说明书
摘要
对零件的结构、材料、技术要求等进行工艺分析，制定上冠铸件的消失模铸造工艺方案，
应用Procast对工艺方案进行数值模拟，并对模拟结果进行了分析。
关键词:上冠, 工艺设计， Procast 模拟
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D件设计说明书
1。 零件结构、技术要求分析
1。1零件概述
零件名称：水轮机上冠件 材料：ZG06Cr13Ni4Mo
外形尺寸：1510*1510＊622。8mm. 体积： 224843。18167cm
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质量： 1950kg 生产批量：单件
零件的结构如图所示(图1）,具体尺寸见附件1。
图1。1零件图
1。2结构特点
该零件尺寸大，结构复杂，壁厚非常不均匀，上部内腔旁非常厚大，达到了250mm左右，
而下部壁厚又比较薄，只有25mm,材料为铸钢,钢液易氧化,流动性较差，收缩大，所以在浇
注时容易产生浇不足，冷隔，缩孔和缩松等缺陷。
1.3技术要求分析
(1）铸件应作正回火处理。
（2)铸件材料及机械性能符合
JBT102642001
的要求.
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