بررسی تاثیر نسبت سیستم راهگاهی بر کیفیت ریخته‌گری بدنه پمپ فولادی به کمک شبیه‌سازی

با توجه به تاثیر نسبت سیستم راهگاهی بر میزان حفرات انقباضی تشکیل شده و در نتیجه بر خواص مکانیکی قطعات فولادی، بهینه‌سازی سیستم راهگاهی یکی از مباحث مورد علاقه محققین فعال در زمینه ریخته‌گری است. در این تحقیق، ریخته‌گری بدنه پمپ گریز از مرکز فولادی، شبیه‌سازی شده، در ادامه تاثیر نسبت سیستم راهگاهی بر کیفیت محصول به دست آمده، مورد ارزیابی قرار گرفته است. پارامترهای مورد ارزیابی شامل محل تشکیل نقاط داغ، سرعت عبور ذوب از راهباره‌ها و یکنواختی ورود ذوب از راهباره‌ها می‌باشند. نتایج به دست آمده نشان داد که در مورد قطعه مورد بررسی، هر دو نسبت راهگاهی پیشنهاد شده 1/5:2:1 و 1:3:3 قادر به توزیع مناسب ذوب هستند. به نحوی که در هر دو نسبت راهگاهی، آخرین نقاطی که منجمد می‌شوند، دور از مناطق تحت تنش بالا در قطعه خواهند بود. اگرچه استفاده از نسبت راهگاهی 1/5:2:1 می‌تواند به پر بودن راهگاه و در نتیجه بهبود کارایی آن در جبران انقباض صورت گرفته منجر شود و از ورود گازهای خارجی تا حد زیادی جلوگیری نماید. همچنین ملاحظه شد که تقارن راهباره‌ها نسبت به یکدیگر اهمیت زیادی ندارد، بلکه تقارن آنها نسبت به محل راهگاه از اهمیت بالایی جهت اطمینان از سرعت و رفتار یکنواخت ذوب عبوری از راهباره‌های مختلف برخوردار است.

evaluating effects of the gating ratio on the casting quality of a steel pump body using the simulation

due to effects of the gating ratio on the amount of shrinkage porosities and thereby on mechanical properties of steel components, optimizing the gating system is one of the interested fields for scientists focused on the casting industry. in this paper, the casting of a steel centrifugal pump body has been simulated and influences of the gating ratio on the casting quality of the obtained component have been evaluated. investigated parameters involve the place of formed hot-spots, the speed of the liquid flowing from gates and its uniformity. the obtained results show that in the case of the evaluated component, both of the suggested gating ratios of 2:1.15 and 1:3:3 can distribute the melt well in such a way that the last solidified parts are far from the portions experiencing high stresses during the service. however, using the gating ratio of 1:2:1.5 lets that the sprue to be full of the liquid metal. so, the sprue can compensate the occurred shrinkage and almost prevent the entrance of the out gases. moreover, it was observed that the symmetry of gates with respect to each other does not have an important effect but with respect to the position of the sprue has a crucial role to ensure a similar speed and behavior of the metal flowing in the different gates.