ZL205A鋁合金汽車空調(diào)器搖盤液態(tài)模鍛工藝研究.pdf

1、本文以 ZL205A鋁合金液態(tài)模鍛的空調(diào)器搖盤件為研究對(duì)象，針對(duì)澆注溫度、壓力和模具溫度三個(gè)工藝參數(shù)，應(yīng)用ProCAST進(jìn)行數(shù)值模擬，分析其對(duì)溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的影響，預(yù)測(cè)了縮松、縮孔和熱裂紋等缺陷的位置。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，并考察工藝參數(shù)對(duì)合金組織和力學(xué)性能的影響。
　　數(shù)值模擬研究表明，制件的溫度分布不均，與模具接觸的金屬液先凝固，后由表及里逐層凝固。制件中的縮松、縮孔等缺陷主要受壓力的影響較大。壓力為60MPa，模具

2、溫度為300℃時(shí)，澆注溫度為720℃~740℃時(shí)，產(chǎn)生縮松縮孔的可能性比較小。澆注溫度為740℃，模具溫度為300℃時(shí)，當(dāng)壓力從20MPa增加到80MPa，縮松縮孔等缺陷逐漸消失。壓力為60MPa，模具溫度為300℃時(shí)，澆注溫度為740℃時(shí)，熱裂的傾向最低。在一定條件下，壓力的增加會(huì)減緩熱裂紋敏感性。因此，匹配的壓力、澆注溫度和模具溫度分別為60MPa以上，740℃和300℃。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明，壓力為60MPa，模具溫度為300

3、℃時(shí)，組織中晶粒尺寸隨澆注溫度的增加呈現(xiàn)先減小后增大的變化規(guī)律，在740℃，ZL205A合金的晶粒最小，力學(xué)性能最高。澆注溫度為740℃，模具溫度為300℃時(shí)，當(dāng)壓力從60MPa增加到100MPa，晶粒尺寸從45.5μm降到32.3μm，進(jìn)一步增加壓力，晶粒尺寸的下降幅度有限。合金的力學(xué)性能隨壓力的增加表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律。
　　實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步指出：最佳的澆注溫度為740℃，合適的壓力為100MPa，與之匹配的金屬模具溫度為300℃。