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结合钢的流动特点和凝固特性，综合考虑充型过程及补缩效果，通过局部锆砂实现铸件的顺序凝固，设计旋转对开式芯盒成形形状比较复杂的水斗砂芯，利用三维建模软件及有限元分析对转轮进行了结构分析及优化，利用计算机模拟软件对铸件工艺参数进行了设计和优化。针对模拟后铸件可能出现的缺陷，提出了相应的改进措施。优化了浇注系统，合理设计冷铁和冒口，并确定了合理的铸造工艺参数范围，实现了转轮砂型铸造的成形方法。