横浇道连接直浇道与内浇道，分配金属液于内浇道，并起到挡渣的作用。该铸件 采用梯形横浇道，由表 2-13 得上底 a=64mm，下底 b=50mm,高 h=75mm。长度由砂 箱尺寸而定，取 550mm。

3。2。4 内浇道的设计

内浇道直接与铸件相连，起着控制金属液流动速度和方向的作用。该铸件的内浇 道仍采用梯形，由表 3-2 得上底 a=52mm，下底 b=48mm,高 h=15mm。长度取 100mm。

表 3-2 内浇道尺寸表

梯形内浇道尺寸（mm） 梯形横浇口尺寸（mm）

上底 a 下底 b 高 h 面积

(mm） 上底 a 下底 b 高 h 面积

(mm）

52 48 15 7。50 64 50 75 43

浇注系统结构图 3-2 如所示。

图 3-2 浇注系统结构图

3。2。5 浇口杯的设计

由于该铸件体积较大，需要金属液较多，故采用池形浇口杯。浇口杯结构如图3-3 所示。

图 3-3 浇口杯结构图

3。3 铸造过程数值模拟及优化

3。3。1 计算机模拟技术简介

随着科学技术的发展，计算机模拟技术被广泛应用于铸造过程中。模拟技术为企 业提高了铸件质量和生产效率，降低了生产成本，扩大了经济效益，为铸造业的发展 进步起到了重大作用。铸造过程中的数值模拟技术主要以凝固过程模拟以及充型过程 模拟为主，对铸造过程进行模拟仿真，从而实现对铸件可能出现缩孔、缩松的预测。 铸件的充型过程对铸件的精度是否满足要求至关重要，因为此过程中会发生一系列冲 击、氧化等物化反应。而铸件的凝固过程模拟则侧重于对铸件缺陷位置和大小的预测。 铸件凝固过程中产生的缺陷与温度场息息相关，凝固过程中的温度场模拟能有效预测 缺陷的产生[6]。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

本次设计所使用的华铸 CAE 软件就包含凝固与充型模拟模块，主要操作步骤有 铸件前处理（包括网格的划分、剖分结果的处理等），计算分析（包括合金参数的设 置、凝固与充型过程的模拟等），铸件后处理（包括温度场、速度场、铸型结构以及 缩孔缩松缺陷的处理结果）。该软件的凝固与充型模拟能有效预测缺陷产生，从而及 时调整工艺方案，提高设计效率，降低了设计成本[7]。

3。3。2 凝固过程初模拟

金属液进入铸型，有液态变为固体的过程称为凝固，又叫结晶。凝固过程中金属 液会发生体积变化。体积变化是金属液的收缩和膨胀的综合结果，它会使铸件产生收 缩缺陷，如缩孔、缩松、平面凹陷等，还会产生压力、裂纹、变形、翘曲、胀砂等缺 陷。铸件的凝固方式有顺序凝固、同时凝固和均衡凝固。该铸件采用顺序凝固方式， 铸件远离冒口的部分最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。由于先 凝固的部分得到后凝固部分的金属液补缩，冒口的补缩效果好，最后缺陷部分集中在 冒口，有效防止了缩孔、缩松的产生，获得组织细密的铸件[8]。