模具钢是用来制造冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种。目前模具钢的应用领域在不断扩大。扁钢锭作为板类件的主要原料坯,被称为“万能钢”,在模具制造领域应用广泛。扁钢锭在铸造生产中很容易出现成才率低,并伴有各类铸造缺陷如浇不足、冷隔等。本文结合某钢厂提供的电炉及轧机轧制能力要求,设计了大宽厚比模具钢扁锭,采用水模拟实验和数值模拟相结合的方法,对扁钢锭浇注及铸造工艺参数进行优化。得出了该锭型优化的浇注工艺,为生产提供一定的理论数据。主要结果如下:(1)设计了大宽厚比扁钢锭,锭重为0.5 t,锭型尺寸为:1500 mm×500mm×90 mm。宽厚比5.56,帽容比7.13,模锭比1.38;锭模材质为球墨铸铁。采用保温帽口,隔热板选用传热系数低的材料。为避免缩松缩孔深度过大,采用卧式浇注。(2)采用模型和铸锭几何比为1:2的模型进行水模拟实验。实验显示:浇注速度越大,液流接触模底部反溅更大,液面波动更剧烈;双水口浇注液面提升平稳,液面波动较小。(3)基于Pro CAST软件平台,建立了模具钢扁钢锭浇注和凝固过程数值模拟模型,并对模型进行了校核。利用模型模拟了水口直径、浇注速度、水口数量对液流铺展和液面波动情况,以及铸件凝固温度场。结果显示:对于本模型,水口直径为D=28 mm和浇注速度为1 m/s,双水口浇注时,钢锭充型液面波动小,液面比较平稳,充型完毕等温线平直。