基于正交试验的球墨铸铁轴承座铸造工艺数值分析

摘要

为合理设计并优化球墨铸铁轴承座铸造工艺参数，需探究浇注温度、模具温度及浇注速度对浇注工艺缺陷的影响规律。基于流体连续性方程、N-S方程和能量守恒方程等，建立了球墨铸铁轴承座数值计算模型，对比分析顶注式和底注式浇注系统，优化冒口，设置冷铁和排气系统，并设计了17组正交模拟试验，探究了浇注温度、模具温度及浇注速度对体积缺陷率的影响。极差及方差分析结果表明，浇注温度是影响体积缺陷率的最显著因素，其次为模具温度，且二者皆与体积缺陷率呈正相关。在最佳浇注温度时，可将浇注速度降至选定范围内的最低水平，此时充型和凝固过程平稳，铸件性能最佳。研究结果可为优化球墨铸铁轴承座铸造工艺参数提供理论指导。

关键词

铸造工艺 / 轴承座 / 数值模拟 / 正交试验

基金资助

福建省区域发展项目(2022-H-4009); 三明市科技计划项目(2022-G-16); 大学生创新创业训练计划立项项目(202311311008)