專利名稱：一種鑄造充型可視化的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于砂型鑄造領域，具體涉及鑄件澆注充型流動過程的觀測。
背景技術：
鑄件是金屬液澆注在一定的鑄型中凝固冷卻而成。金屬液澆注充型流動過程是一 個非常復雜的過程。不同的鑄件澆注系統(tǒng)會造成不同的金屬液充型過程，這將直接影響鑄 件的質量。金屬液在鑄型中的充填順序與流動狀態(tài)關系到澆不足、冷隔、夾渣、卷氣等缺陷。 掌握鑄件澆注充型流動規(guī)律對優(yōu)化鑄造工藝、提高鑄件質量具有重要的作用。鑄型的不透 明使得鑄件充型過程難以直接觀察。現(xiàn)有的數(shù)值模擬技術可以間接地觀察鑄件的充型流動 過程，但由于數(shù)值模擬參數(shù)的不確定性，使得數(shù)值模擬結果與實際結果具有偏差。有人研究 采用X射線對鑄型進行透視觀察金屬液流動順序，但受限于鑄件尺寸，并且成本高。

發(fā)明內容
為了解決以上問題，本發(fā)明提出了一種鑄造充型可視化的方法。本發(fā)明的技術方 案是使用計算機對鑄件的充型過程進行數(shù)值模擬，然后使用高溫攝像頭對鑄件實際充型過 程進行拍攝，將模擬結果與拍攝結果相結合，實現(xiàn)鑄造充型的可視化。在以上所述的方法中，優(yōu)選采用計算機對鑄件澆注充型過程進行數(shù)值模擬，間接 地觀察鑄件金屬液在型腔的流動過程。在以上所述的方法中，優(yōu)選采用高溫攝像頭對鑄件實際充型過程進行拍攝。在鑄 件造型時將高溫攝像頭埋置于砂型中，使攝像頭鏡頭暴露在鑄造型腔內表面，可以埋設多 個高溫攝像頭，使其視野覆蓋整個鑄件，或者對準鑄件的關鍵局部位置。高溫攝像頭與計算 機相連，當鑄件澆注時拍攝與記錄鑄件各個局部或關鍵局部位置的金屬液充型流動情況。在以上所述的方法中，優(yōu)選將實際拍攝得到的鑄件局部充型情況與數(shù)值模擬的 相結合，利用拍攝的實際結果對鑄件澆注充型過程數(shù)值模擬進行校正，通過校正后的結果 可以實現(xiàn)鑄造實際充型的可視化。校正的方式可以是根據(jù)對鑄件局部拍攝的實際充型時間 順序對鑄件充型過程的數(shù)值模擬參數(shù)進行修正，改進鑄件充型過程的數(shù)值模擬，使得數(shù)值 模擬結果與實際結果一致或者逼近實際結果。本發(fā)明的有益效果是采用計算機對鑄件的充型流場進行數(shù)值模擬，可以很好地間接觀察鑄件澆注充型 情況。而采用高溫攝像頭拍攝鑄件鋼液的流動過程，可以直觀真實地觀測到鑄件的實際充 型情況。將拍攝的實際充型過程對數(shù)值模擬的結果進行校正，進而可以觀察到校正后整體 鑄件準確的充型流場?；谛Ｕ蟮慕Y果，可以預測分析鑄件是否會出現(xiàn)澆不足、冷隔、卷 氣，夾渣等缺陷，優(yōu)化鑄造澆注系統(tǒng)，提高鑄件的質量。充型過程的數(shù)值模擬與實際拍攝均 適用于各種尺寸鑄件的砂型鑄造，兩者結合可以完整準確地觀察鑄件充型過程，實現(xiàn)鑄造 充型的可視化。該方法中工藝成熟，操作簡便，成本低。


圖1鑄件充型過程的拍攝示意圖附圖標記1、鑄件；2、聞溫攝像頭；3、砂型；4、計算機
具體實施例方式以下結合圖1對本發(fā)明中所提及的鑄造充型可視化的優(yōu)選實施過程進行闡述。具 體步驟如下第一步，采用計算機對鑄件1澆注充型過程進行數(shù)值模擬，間接地觀察鑄件1金屬 液在型腔的流動過程。第二步，在鑄件1造型時將高溫攝像頭2埋置于砂型中，使攝像頭2鏡頭暴露在鑄 造型腔內表面，對準鑄件1的內澆道，高溫攝像頭2與計算機4相連，當鑄件1澆注時拍攝 與記錄鑄件1內澆道的金屬液充型流動情況。第三步，將實際拍攝得到的鑄件1局部充型情況與數(shù)值模擬的相結合，利用拍攝 的實際結果對鑄件1澆注充型過程數(shù)值模擬進行校正，通過校正后的結果可以實現(xiàn)鑄造實 際充型的可視化。校正的方式可以是根據(jù)對鑄件1內澆道拍攝的實際充型時間順序對鑄件 1充型過程的數(shù)值模擬參數(shù)進行修正，使得數(shù)值模擬結果與實際結果一致或者逼近實際結 果。
權利要求
1.一種鑄件充型可視化的方法，其特征在于，使用計算機對鑄件的充型過程進行數(shù)值模擬，然后使用高溫攝像頭對鑄件實際充型過程進行拍攝，將模擬結果與拍攝結果相結合，實現(xiàn)鑄造充型的可視化。
2.根據(jù)權利要求書I所述的一種鑄件充型可視化的方法，其特征在于，采用計算機對鑄件澆注充型過程進行數(shù)值模擬，間接地觀察鑄件金屬液在型腔的流動過程。
3.根據(jù)權利要求書I所述的一種鑄件充型可視化的方法，其特征在于，采用高溫攝像頭對鑄件實際充型過程進行拍攝。
4.根據(jù)權利要求書3所述的采用高溫攝像頭拍攝鑄件充型過程，其特征在于，在鑄件造型時將高溫攝像頭埋置于砂型中，使攝像頭鏡頭暴露在鑄造型腔內表面，可以埋設多個高溫攝像頭，使其視野覆蓋整個鑄件，或者對準鑄件的關鍵局部位置。高溫攝像頭與計算機相連，當鑄件澆注時拍攝與記錄鑄件各個局部或關鍵局部位置的金屬液充型流動情況。
5.根據(jù)權利要求書I所述的一種鑄件充型可視化的方法，其特征在于，將實際拍攝得到的鑄件局部充型情況與數(shù)值模擬結果相結合，利用拍攝的實際結果對鑄件澆注充型過程數(shù)值模擬進行校正，通過校正后的結果可以實現(xiàn)鑄造實際充型的可視化。
6.根據(jù)權利要求書5所述的利用拍攝的實際結果對鑄件澆注充型過程數(shù)值模擬進行校正，其特征在于，校正的方式可以是根據(jù)對鑄件局部拍攝的實際充型時間順序對鑄件充型過程的數(shù)值模擬參數(shù)進行修正，改進鑄件充型過程的數(shù)值模擬，使得數(shù)值模擬結果與實際結果一致或者逼近實際結果。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種鑄造充型可視化的方法。本發(fā)明的主要技術方案是使用計算機對鑄件的充型過程進行數(shù)值模擬，然后使用高溫攝像頭對鑄件實際充型過程進行拍攝，將模擬結果與拍攝結果相結合，利用拍攝的實際結果對鑄件澆注充型過程數(shù)值模擬進行校正?；谛Ｕ蟮慕Y果，可以預測分析鑄件缺陷，改進鑄造工藝，提高鑄件的質量。充型過程的數(shù)值模擬與實際拍攝均適用于各種尺寸鑄件的砂型鑄造，兩者結合可以完整準確地觀察鑄件充型過程，實現(xiàn)鑄造充型的可視化。該方法中工藝成熟，操作簡便，成本低。
文檔編號B22C9/02GK102658354SQ20121014140
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權日2012年5月3日
發(fā)明者游銳, 聶剛 申請人:北京新方尊鑄造科技有限責任公司