復(fù)雜鋁合金壓鑄件結(jié)晶凝固過程及氣孔缺陷形成機理的研究.pdf

1、本課題所研究的底座是汽車電路的重要零部件之一，要求零件表面不能存在飛邊、毛刺、裂紋，內(nèi)部不能存在氣孔等缺陷，采用鋁合金冷壓室壓鑄工藝生產(chǎn)。生產(chǎn)實踐證明，提高該壓鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵在于壓鑄成型工藝的設(shè)計和工藝參數(shù)的確定。壓鑄成型工藝設(shè)計主要包括分型面選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計及排溢系統(tǒng)的設(shè)計等，壓鑄工藝參數(shù)主要包括澆注溫度、充填速度以及模具預(yù)熱溫度。
　　在研究中，通過對壓鑄件的分析，設(shè)計了五種澆注方案；在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體的生產(chǎn)經(jīng)

2、驗，確定了各工藝參數(shù)的初值。再運用數(shù)值模擬軟件AnyCasting對零件進行充型分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在一些問題，因此進行了改進。通過模擬對比分析，選出了最佳的澆注方案。采用控制變量法，確定了工藝參數(shù)的較優(yōu)取值區(qū)間。設(shè)計了3因素3水平正交實驗，選擇殘余熔體模數(shù)和組合缺陷參數(shù)作為定量參數(shù)，對各實驗進行了考察，確定出最佳的工藝參數(shù)組合。對這一組合的模擬結(jié)果作進一步分析，重點分析了結(jié)晶凝固過程，預(yù)測了氣孔可能存在的位置和產(chǎn)生的原因。研究

3、表明，在最優(yōu)的壓鑄工藝參數(shù)下，壓鑄件的缺陷概率有明顯的降低。應(yīng)用優(yōu)化后的工藝參數(shù)進行實驗性的壓鑄，得到缺陷極少的高質(zhì)量鑄件。為進行直觀的分析研究，利用線切割剖切鑄件組織，并進行了金相觀察，發(fā)現(xiàn)軟件模擬的缺陷區(qū)域與鑄件實際缺陷位置大體一致。
　　在與工廠合作研究中，應(yīng)工廠要求又設(shè)計了一套鋅合金熱室壓鑄工藝方案，并用AnyCasting軟件進行模擬，得到了較優(yōu)的壓鑄工藝參數(shù)組合。
　　研究證明，數(shù)值模擬分析能夠在實際壓鑄生產(chǎn)之前