減震器筒體金屬型鑄造過程模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、鋁合金摩托車液壓式前減震器筒體特殊的結(jié)構(gòu)、嚴(yán)格的技術(shù)要求，導(dǎo)致生產(chǎn)中鑄件很容易出現(xiàn)縮松、皮下氣孔等缺陷。依靠傳統(tǒng)的嘗試、出錯(cuò)、修改方法，不僅周期長、成本高，而且鑄件質(zhì)量也很難保證，而采用數(shù)值模擬技術(shù)，不僅可以直觀顯示金屬液在鑄型中的充型及凝固狀態(tài)，獲得缺陷形成的原因，還可以借助缺陷判據(jù)預(yù)測缺陷形成的位置、大小等，從而達(dá)到縮短試制周期、確保鑄件質(zhì)量、提高工藝出品率、減低生產(chǎn)成本的目的。 本文以鈴木王125型ZL107鋁合金摩托車減

2、震器筒體金屬型鑄造為具體研究對象，在深入研究了減震筒生產(chǎn)現(xiàn)狀、數(shù)值模擬基本理論和鑄造模擬軟件ProCAST的功能特點(diǎn)后，設(shè)計(jì)了兩種不同工藝方案，分別為實(shí)心和抽芯鑄造工藝，對兩種工藝方案在傾斜四種不同角度澆注時(shí)的充填過程進(jìn)行了模擬分析，在每組角度充型模擬的基礎(chǔ)上，選最優(yōu)角度進(jìn)行凝固及縮孔縮松缺陷預(yù)測分析，同時(shí)對兩種方案進(jìn)行了對比，最后將模擬結(jié)果進(jìn)行了實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證。 模擬結(jié)果表明：①在ProCAST軟件中通過“Multiple Me

3、shes”模式，能有效避免交叉、壞單元等常見問題，顯著提高復(fù)雜鑄件網(wǎng)格劃分效率；②當(dāng)角度增加時(shí)，實(shí)心鑄造充填狀態(tài)越來越好，傾斜60°澆注時(shí)，具有最小的直澆道流動(dòng)速度、橫澆道尾端無明顯渦流、最好的內(nèi)澆口入口狀態(tài)；凝固和缺陷預(yù)測顯示筒體盲孔部位會(huì)出現(xiàn)少量的縮松缺陷，但加工后不影響鑄件質(zhì)量；③抽芯鑄造時(shí)，受金屬液交匯的影響，傾斜50°澆注具有最好的液流匯合狀態(tài)及依次逐層充填效果、良好的直澆道流動(dòng)速度，但凝固過程沒有達(dá)到鑄件要求，在扁圓、外側(cè)凸

4、耳及頸口熱節(jié)處同時(shí)形成了縮松缺陷；④受技術(shù)要求中不允許易殘留殘根的冒口補(bǔ)縮限制，抽芯鑄造改進(jìn)措施應(yīng)用了在外側(cè)頸口設(shè)置溢流槽、在扁圓及金屬型外表面挖槽的方法，模擬結(jié)果顯示能有效防止縮松缺陷的形成。⑤從澆注鑄件所需金屬量、工序與時(shí)間及生產(chǎn)設(shè)備對比了實(shí)心及抽芯鑄造，得出實(shí)心鑄造適合小批量生產(chǎn)、抽芯鑄造適合專業(yè)水平較高廠家大批量生產(chǎn)的結(jié)論。 試生產(chǎn)結(jié)果顯示：兩種方案都能顯著提高工藝出品率，廢品率達(dá)到5％以下。 通過本課題的研究，