凸式?jīng)_頭擠壓鑄造擠壓力研究.pdf

1、擠壓鑄造，是對(duì)注入模具中的液態(tài)金屬施加較高的機(jī)械壓力，使其成形和凝固而獲得鑄件的工藝方法，該工藝是高溫高壓下的一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)-力學(xué)過程。針對(duì)目前擠壓鑄造中存在的擠壓力難以確定的問題，在實(shí)際狀態(tài)下研究凝固過程花費(fèi)巨大，因此，有必要利用數(shù)值模擬技術(shù)了解擠壓鑄造工藝成型中擠壓力對(duì)整個(gè)凝固過程的影響，以及擠壓力對(duì)鑄件性能的影響等問題，以此來確定擠壓力。
　　 根據(jù)所研究課題的特點(diǎn)，本文選定擠壓鑄造中的一種典型工藝方式-凸式?jīng)_頭擠壓鑄

2、造作為研究對(duì)象，并確定以理論分析和數(shù)值模擬分析驗(yàn)證相結(jié)合的技術(shù)路線。論文首先總結(jié)了國(guó)內(nèi)外在擠壓鑄造領(lǐng)域上的研究成果以及有關(guān)擠壓力的研究現(xiàn)狀，隨后，分析了壓力對(duì)合金凝固過程的影響機(jī)理，探討了擠壓鑄造下的力學(xué)成形理論，得出了工藝參數(shù)臨界比壓值確定的依據(jù)，推導(dǎo)了臨界比壓的計(jì)算模型，并對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算模型進(jìn)行分析，指出存在的不足。
　　 在數(shù)值模擬研究方面，利用加壓凝固協(xié)調(diào)關(guān)系，本文確定了7種工況，在簡(jiǎn)化計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，利用數(shù)值模擬工具P

3、roCAST進(jìn)行熱彈塑性有限元熱力耦合模擬，獲得了凸式?jīng)_頭擠壓鑄造中的應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、凝固場(chǎng)以及充型過程參數(shù)等數(shù)據(jù)。通過對(duì)一種典型工況的分析，得出凸式?jīng)_頭擠壓鑄造的充型、凝固的一般變化規(guī)律；對(duì)不同擠壓力下的模擬結(jié)果作分析比較，得出了凝固時(shí)間隨擠壓力的變化規(guī)律、傳熱系數(shù)隨擠壓力的變化規(guī)律，以及擠壓力對(duì)縮孔縮松的影響；另外，在得出晶粒尺寸、枝晶間距隨擠壓力變化的同時(shí)，也對(duì)組織細(xì)化的形成原因作了深入分析；根據(jù)模擬結(jié)果，得到了合適的擠壓力，也驗(yàn)