模拟在消除实型铸造汽车模具缩孔中的应用
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模拟在消除实型铸造汽车模具缩孔中的应用
收稿日期：2017-11-30收到初稿，2018-01-04收到修订稿。
作者简介：宋子豪（1989-），男，硕士，主要从事消失模铸造研究。E-mail ：306322827@https://www.wendangku.net/doc/0811600195.html, 通讯作者：郝荣辉，男，高级工程师。电话：0312-*******，E-mail ：jgjishu@https://www.wendangku.net/doc/0811600195.html,
宋子豪，岳文甲，郝荣辉，刘双，张
猛
（长城汽车股份有限公司顺平精工铸造分公司，河北保定072250）
摘要：在汽车车身冲压模具实型铸造生产中，高牌号球墨铸铁产生缩孔的倾向较大。为预防球墨铸铁件缩孔缺陷，
利用模拟软件对铸件进行凝固模拟，并与生产中铸件产生的缩孔案例进行对比，讨论了冷却条件对铸件表面缩孔的
影响。通过在型面放置冷铁，可避免型面加工后缩孔缺陷。
关键词：实型铸造；模具；缩孔；模拟；球墨铸铁中图分类号：TG255；TP391.9文献标识码：A
文章编号：1001-4977（2018）04-0331-03
SONG Zi-hao,YUE Wen-jia,HAO Rong-hui,LIU Shuang,ZHANG Meng
（Great Wall Exquisite Foundry Company Limited,Baoding 072250,Hebei,China ）
Application of Simulation to the Elimination of Shrinkage in the
Automobile Die by the Full Mold Casting
Abstract ：In the full mold casting production of automobile body stamping die,the shrinkages easily occur in
the high grade ductile iron ductile iron castings.In order to prevent the shrinkage defects of ductile iron casting,the solidification process of casting is simulated by simulation software,and the results are compared with shrinkages of castings in the actual production.The influence of cooling conditions on surface shrinkage of casting is discussed.The shrinkages on the surface of casting after machining can be avoided by setting chill on the mold surface.
Key words ：full mold casting;die;shrinkage;simulation;ductile iron 铸造
FOUNDRY
Apr.2018Vol.67No.4
汽车车身拉延模具以QT700以上牌号为主，用实型铸造工艺生产，球铁倾向于糊状凝固[1-5]，在厚大端面易产生缩松、缩孔缺陷，影响汽车模具型面致密性，降低模具疲劳强度[6-8]。研究采用有限元模拟软件对汽车车身拉延模进行凝固模拟[9-14]，确定缩孔产生位置，为改进实际生产提供参考依据。
1铸件充型降温的数值模拟
1.1模型建立
后背门凹模件采用底注浇注系统，铸件尺寸3000mm ?5000mm ?550mm ，重14t ，将UG 文件导入MAGMA 软件，划分网格单元数2378万，见图1。
1.2模拟参数设置
选用GGG70L 材质（质量分数）：3.8%C ，2.2%Si ，0.5%Mn ，0.035%P ，0.015%S ，0.9%Cu ，0.85%Ni ，0.55%Mo ，0.3%Cr 。浇注温度1420℃，呋喃树脂砂型，吃砂量200mm ，初始温度20℃，见图2。
1.3模拟结果
铸件降温过程中，上方筋板先凝固，下方型面后凝固（如图3）。模拟显示缩孔产生在型面厚大位置及
图1后背门凹模UG 数模及有限元划分网格
Fig.1Digital mode of UG and finite element mesh for back door concave
die 图2MAGMA 软件参数设置
Fig.2Parameters setting of MAGMA
software
331万方数据