【正文】 屬 氧化物、硫化物、硅酸鹽或氮化物等，其來源甚為復(fù)雜 。 FLOW3D 由 國際知名流體力學(xué)大師 創(chuàng) 作 ， 1985 年發(fā)布 使用。 數(shù)據(jù)顯示 ， 采用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)可以縮短產(chǎn)品試制周期的 40%，降低生產(chǎn)成本 30%，生產(chǎn)效率提高 25%【 5】 ，因此越來越多的公司加大了對(duì)計(jì)算機(jī)模擬軟件的研究，并取得了不錯(cuò)的成果 。鑄件的缺陷 種類 很多，比如氣孔、夾雜、粘砂 、 澆不到、冷裂、冷隔、變形等 ， 而在這些缺陷中，夾雜類缺陷占較高比例。 關(guān)鍵字 集渣 ，橫澆道， FLOW3D，澆注系統(tǒng) 類型 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） ABSTRACT II ABSTRACT Inclusion defects seriously damage the casting quality. In pouring process, the runner has a function to capture inclusions. To explore the effect of drag collection of runner,This paper takes % carbon steel for example, and it studies the effect of the form of runner, the type of gating system, the dirt trap on drag collection by using FLOW3D simulation software . Simulation results show that: runner residue being filled can significantly improve the collection efficiency, and the semiclosed gating system is better than the closed and the open one。仿真 結(jié)果表明：橫澆道充滿可以明顯提高集渣效率 ，半封閉式澆注系統(tǒng) 比封閉式和開放式 集渣效果好； 忽略阻力系數(shù)的影響， 橫澆道橫 截面的變化及彎曲 不利于提高集渣效果，其中雨淋式集渣效果最好 ； 橫澆道上設(shè)置集渣包有利于提高集渣效 率 ，其中離心式集渣包集渣效果最好。但是 無論何種鑄造方法 都無法避免一個(gè)普遍 存在的問題— 鑄件缺陷，鑄件缺陷 嚴(yán)重影響鑄件的性能，甚至導(dǎo)致 廢品，部分鑄件廢品率甚至達(dá)到 30%，這 必然加大材料的浪費(fèi)，增加勞動(dòng)強(qiáng)度，促使 生產(chǎn)成本 提高 。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒 論 2 模擬軟件應(yīng)用的意義 數(shù)值模擬是計(jì)算機(jī)在鑄造上的重要應(yīng)用之一。 FLOW3D 簡介 由于本課題是以 FLOW3D 仿真軟件作為 研究 基礎(chǔ)， 下面 對(duì) FLOW3D 軟件進(jìn)行 簡要介紹 。針對(duì)本課題研究，主要 采 用重力砂型鑄造 。 澆注過程產(chǎn)生的夾雜 物 主要有：鋼流的二次氧化；塞頭、水口、中注管、場道磚受鋼流浸蝕或沖刷的產(chǎn)物 ；澆 包中的 熔 渣和錠模的保護(hù)渣所帶入的夾雜物。 橫澆道是位于內(nèi)澆口和直澆道之間的中間通道，它有效的將內(nèi)澆道與直澆道連接起來， 是 澆注系統(tǒng)最重要的 組元 。 另一方面影響橫澆道集渣的因素很多，不僅僅只與橫澆道自身有關(guān)，還與直、橫、內(nèi)澆道的配合 ，金屬液粘度、流速等有關(guān)。鑄件材料為 %碳鋼（ 液態(tài) 密度 ρ=），鑄件的質(zhì)量為 。其中探討的主要內(nèi)容包括澆注系統(tǒng)類型、橫澆道的結(jié)構(gòu)形式、集 渣包的使用幾方面。 半封閉是 介于 封閉 式澆注系統(tǒng) 于開放 式澆注系統(tǒng) 之間的 另 一種澆注系統(tǒng) 類型 ， 它以 橫澆道截面 積 最大，充型時(shí)仍充滿狀態(tài)，但較封閉式晚，充型較封閉平穩(wěn)，卷氣較少，比較適用易氧化的金屬 [8,11]。本文將以幾種典型常 見 的橫澆道變化形式 【 20】 做研究，主要 包括 截面積變化、橫澆道有臺(tái)階、頂注雨淋式。 集渣包設(shè)計(jì) 集渣包是橫澆道上被局部加高、加大的部分，顧名思義集渣包 即用于收集 渣團(tuán)粒子 ， 它的主要作用就是收集橫澆道內(nèi)上浮的夾雜物。 根據(jù)理論情況， 金屬流入 集渣包 時(shí)，斷面會(huì)突然增大，導(dǎo)致流速大大降低并在集渣包內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，渣團(tuán)就會(huì)向旋轉(zhuǎn)中心集中、浮起留在集渣包頂部。若網(wǎng)格尺寸太大會(huì)使三維 幾何 圖產(chǎn)生缺失，從而無法得到準(zhǔn)確結(jié)果 。 不同澆注系統(tǒng) 類型的 仿真過程 在仿真封閉式、半封閉、開放式三種澆注系統(tǒng)集渣過程中，可以觀察：橫澆道充滿情況；充填型腔的穩(wěn)定性或者充填速度；粒子在型腔和橫澆道的分布情況。在整 個(gè) 仿真過程中可以觀察到粒子主要是在充型初期進(jìn)入型腔的，也就是說在 澆注初期， 橫澆道 呈 未充滿 狀態(tài) ，粒子 無法上浮到橫澆道頂部，進(jìn)而 進(jìn)入 型腔。因此 流速低、流動(dòng)穩(wěn)定更有助于渣團(tuán) 上浮，渣團(tuán)更容易被截獲，而 截面變化及彎曲 增加充型的不穩(wěn)定性，增強(qiáng)紊流，不利于渣團(tuán)上浮。在逆齒集渣包內(nèi)，流體會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)渦流，渣團(tuán)易進(jìn)入集渣包，集渣效果較順齒好。 2） 忽略阻流系數(shù)影響，橫澆道截面的變化 或 彎曲 會(huì)增加 流動(dòng)的 不穩(wěn)定性 ，不利于 渣團(tuán)上浮 ， 渣團(tuán)不易被截獲。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍 ；您 淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)和誨人不倦的高尚師德，深深地感染和激勵(lì)著我 ， 在此謹(jǐn)向 周 老師致以 最 誠摯的感謝！ 我也非常感謝我的同學(xué)以及我的朋友，你們給予了我極大的幫助以及支持，在此向你們表達(dá)我最真誠感謝，希望你們在今后學(xué)習(xí)、工作、生活中一帆風(fēng)順，幸?？鞓贰?6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYp Eh5pDx2zVkum amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 Mu WFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qvadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7 JnD6YWRrWwc^vR9amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。A（萬kWh）shg1Pshg1PshfPb b39。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 20 參考文獻(xiàn) [1] 張毅 ， 鄔君飛 . 鋼中非金屬夾雜物的分析研究進(jìn)展 [J]. 寶鋼技術(shù) ， 2020， 25(2)： 3740. [2] 張紅松，張?？。瑥埛?. 鑄造過程計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的國內(nèi)外研究概況 [J]. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)：理工版， 2002， 28(2)： 5558. [3] 耿浩然 ， 田憲法 . 直澆道／橫澆道控制澆注系統(tǒng)的水模擬 試驗(yàn) [J]. 山東機(jī)械 ， 1995， 6(2)：1215. [4] 劉冠岳 . 計(jì)算機(jī)仿真和試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)在鑄造工藝設(shè)計(jì)上的應(yīng)用研究 [D]. 安徽 ： 安徽工程大學(xué) ， 2020. [5] 馬永杰 ， 劉玉瑩 . 計(jì)算機(jī)技術(shù)在鑄造生產(chǎn)工藝的應(yīng)用 [J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) ， 2020，20(01)： 6869. [6] 王智平 ， 王延露 ， 徐建林 等 . 鑄造工藝的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) [J]. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào) , 2020，32(02)： 24. [7] 徐琴，吳士平，薛祥 . 鑄造過程數(shù)值模擬中的網(wǎng)格技術(shù) [J]. 鑄造設(shè)備與工藝 ， 2020，4(2)： 4045. [8] 李玉慶 . 合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) 減少夾雜缺陷 [J]. 現(xiàn)代鑄造 ， 2020， 6（ 3）： 2123. [9] 攀自田，吳和保，董選普等 . 鑄造質(zhì)量控制應(yīng)用技術(shù) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020：1265. [10] 王寧 . 澆注系統(tǒng)對(duì)鑄鋼件質(zhì)量影響的探討 [J]. 鑄造 ， 2020， 56(1)： 8183. [11] 馮勝山 ， 陳巨喬 . 泡沫陶瓷過濾器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 [J]. 耐火材料 ， 2002， 36 (4)： 235239. [12] 楊屹 ， 蔣玉明 . 橫澆道結(jié)構(gòu)形式對(duì)集渣效效果的影響研究 [J]. 鑄造技術(shù) ， 1998， 29（ 5）：4345. [13] 李魁盛 ，王文清 . 鑄造工藝學(xué) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1989： 68480. [14] 曹文龍 . 鑄造工藝及原理 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1988： 121352. [15] 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì) . 鑄造手冊（第五卷）圖 粒子運(yùn)動(dòng)情況，其中白色粒子為渣團(tuán)，圖中可以看到當(dāng)量直徑越大上浮速度越快。 設(shè)置集渣包對(duì)集渣效果影響 根據(jù)第三組數(shù)據(jù) ， 集渣效率： 離心式＞梯形＞逆齒＞順齒＞無集渣包 。根據(jù)公式 可知，阻力系數(shù)越小，渣團(tuán)上浮速度越快，越易截獲， 由于 阻力系數(shù) 與 雷諾數(shù)有關(guān)，紊流越強(qiáng)，雷諾數(shù)越大 ，而 澆注中流體基本是以紊流為主，液體流動(dòng)雷諾數(shù)在 104~105級(jí)，不難發(fā)現(xiàn)在雷諾數(shù) 與 阻力系數(shù)關(guān)系表 中，阻力系數(shù)變化 很小， 阻力系數(shù)相差 Δ C=103，因此在本文中，阻力系數(shù)對(duì)渣團(tuán)上浮速度影響可忽略。充填過程中，可觀察粒子的在橫澆道和集渣包運(yùn)動(dòng)情況及最終粒子在型腔和集渣包分布情況。 FLOW3D 軟件利用有質(zhì)量粒子作為渣團(tuán)， 粒子 設(shè)置如圖 所示 ，主要包括粒子類型（ particle type）、粒 子大小及密度（ size and density）、初始條件（ initialization）、物理性質(zhì) (properties)、自由表面的相互作用 (free surface interaction)、粒子列表（ particle list）。 本文 對(duì)上述 四種常見集渣包 （ 順齒、逆齒、離心式 、 梯形 ）和無集渣包 進(jìn)行模擬仿真， 然后將設(shè)置集渣包的模擬結(jié)果與無集渣包進(jìn)行對(duì)比分析。 根據(jù)理論知識(shí)， 順齒形集渣包，流體 經(jīng) 過集渣包時(shí)， 渣團(tuán)因上浮被集渣包所捕獲停留在其中，能起到一定的集渣效果。 表 不同 橫澆道結(jié)構(gòu)形式 及尺寸 續(xù) 臺(tái) 階 式 橫澆道 長度上發(fā)生轉(zhuǎn)折，充型過程，易 發(fā)生擾動(dòng) 。 開放式 ： 澆口比 S 內(nèi) ： S 阻 ： S 橫 ： S 直 =2： ： 2： 1=： ： ： ,經(jīng)計(jì)攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 8 算 直澆道 截面 直徑 d=16mm,整個(gè)澆注系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)及 相關(guān) 尺寸 詳 見 表 。適用于鑄鐵的濕型小件及干型中、大件。 根據(jù)橫澆道的集渣原理，可知在內(nèi)澆口 與 直澆道