[发明专利]一种基于定量设置反变形量的设计铸件模型的方法

摘要

本发明涉及基于定量设置反变形量的设计铸件模型的方法，特别是一种基于有限元热力耦合计算定量化反变形量的大型铸件模型设计方法。首先，通过综合考虑铸件凝固，冷却，打箱，切除浇注系统和热处理影响建立有限元热应力模型，准确预测铸件在整个热加工工序中的变形。然后，根据铸件结构特征和不同区域拘束度的不同，设置不同的反变形松弛系数，对原始模型进行反变形处理。反变形松弛系数由计算节点处的应力水平决定，应力值越大松弛系数越小。针对添加反变形的模型，进行整个热加工过程的数值模拟计算和迭代，最终确定合理的铸件模型尺寸，生产出加工余量合适均匀的铸件。

主权项

一种基于定量设置反变形量的设计铸件模型的方法，其特征在于：(1)建立凝固-冷却-打箱-切除浇注系统-热处理的整合热应力模型，利用此模型可视化地再现铸件在各个工序的热应力和变形的情况，得到机加工前铸件的最终几何形状；同时，对铸件关键点进行实际测量，证明模拟结果的准确性；(2)在铸件变形模拟结果的基础上，根据铸件结构特征和不同区域的拘束度，设置反变形松弛系数，对铸件模型坐标增加反变形量；(3)对添加反变形量的铸件模型，再进行铸造、打箱、切割冒口和热处理过程的全流程数值模拟，得到机加工前铸件变形量分布；比较变形后模型和最终产品设计模型，如果铸件加工余量均匀且处于合理范围内，则根据反变形模型设计铸件模型；否则继续根据反变形模型、变形量和反变形松弛系数，进行下一循环反变形设计与计算模拟，直到铸件的最终几何形状满足加工余量的要求，生产出加工余量合适均匀的铸件。