基于ProCAST的熔模铸钢件的工艺优化开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，航天航空、汽车发动机的零部件趋向于轻量化、薄壁化、以及精密化。由于这些零部件具有结构复杂、精度高、内部质量要求高、壁薄等一系列特点，给铸造生产提出了研究课题。精确成型是材料成型技术的发展趋势，由于具有铸件尺寸形状精确，重复性好，表面光洁度高等特点，因此，熔模精密铸造其得到了广泛的应用【1,2】。

熔模铸造自用于工业生产以来，发展速度较快。在制模、制壳、熔化浇铸、后处理各环节都取得了长足的进步。对熔模铸造发展有较大影响的新材料、新工艺、新设备很多：如水溶性型芯、陶瓷型芯、定向凝固、计算机在熔模铸造中的应用等。世界各国的熔模铸件的产量不断增加。为了生产更精密的熔模铸件，各国对影响铸件尺寸精度的因素进行了更深入的研究，制定出新的熔模铸件公差标准，对铸件的长度尺寸、几何形状公差等有了更加严格的要求【2～7】。

但是，由于熔模铸造精密铸件一般形状复杂和生产工序繁多等原因，废品率和成本居高不下。例如湖北某公司由于在熔模铸造过程中出现了严重的缩孔缺陷，出品率仅为44%【2】。由于铸造过程中具有高温、动态的特点，使获得最优的铸造质量和铸造工艺规律极其困难。因此，在以往的生产中，经常采用的“经验 试验”模式不仅增加产品开发成本，而且延长铸造工艺设计周期。为了降低成本，提高成品率，许多国家的科技工作者研发了铸件数值凝固模拟软件【8～10】。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1、文献调研，了解国内外相关研究的概况和发展趋势；

2、通过铸件废品，分析影响该熔模铸造小铸钢件产生废品的原因，利用procast对使用的工艺进行凝固模拟；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需软件和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，完成废品分析及原铸造工艺的建模及凝固模拟。

第9－12周：采用procast对改进工艺进行优化分析，并对不同的制备方案进行技术和经济效益分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]邓立新，张志强.procast模拟软件在铸钢件上的应用[j].中国新技术新产品，2014，24:9-12.

[2]石远进，张战场，刘睿.基于流场优化的熔模铸钢件缩孔缺陷改善[j].铸造，2014，09:910-914.

[3]封逸群，张可人，张洁.基于procast的工业机器人零件熔模铸造工艺优化[j].特种铸造及有色合金，2014，11:1185-1187.