鋁合金圓筒形薄壁件低壓鑄造過程數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、本文以鋁合金筒形薄壁鑄件作為研究對象，采用商業(yè)化凝固數(shù)值模擬軟件ProCAST對鋁合金筒形薄壁鑄件低壓鑄造下充型及凝固過程展開研究，研究了工藝參數(shù)對筒形鑄件低壓鑄造補縮的影響，獲得了補縮能力隨工藝參數(shù)變化規(guī)律及該筒形鑄件的低壓鑄造最佳鑄造工藝。本研究對于筒形類鑄件低壓鑄造的實際生產(chǎn)具有重要的理論指導(dǎo)意義和實際應(yīng)用價值。
　　本研究討論了筒形鑄件的結(jié)構(gòu)特點，采用對比方法比較了加冷鐵和不加冷鐵的工藝，通過鑄件溫度場的對比，發(fā)現(xiàn)在不加冷

2、鐵的鑄件中存在大量的熱節(jié)，而施加冷鐵工藝可以消除鑄件中的大量熱節(jié)，表明冷鐵工藝對消除該類鑄件的熱節(jié)具有明顯的效果。在此基礎(chǔ)上本研究重點研究了主要工藝參數(shù)（澆注溫度、鑄型溫度、升壓速率、保壓壓力）對鑄件補縮的影響（補縮角、溫度梯度），針對每個工藝參數(shù)設(shè)計了三個數(shù)據(jù)，改變這些工藝參數(shù)，數(shù)值模擬了不同參數(shù)下的低壓鑄造過程，獲得了不同工藝參數(shù)下鑄件的溫度場、固相率場、溫度梯度場及應(yīng)力場和應(yīng)變場等信息，通過分析這些場的信息得到了工藝參數(shù)對鑄件補縮

3、的影響規(guī)律，研究表明，澆注溫度的改變對補縮角和溫度梯度的影響不大，隨升壓速率的提高鑄件斷面上的溫度梯度呈現(xiàn)先增大后下降的趨勢，隨鑄型溫度的增高鑄件斷面上的補縮角呈現(xiàn)增大的趨勢，保壓壓力的提高使臨界補縮固相率降低，縮孔縮松的形成幾率降低。
　　根據(jù)上述分析結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果，給出了一組優(yōu)化的工藝參數(shù)，采用該參數(shù)實際澆注了鋁合金筒形薄壁鑄件，并對澆注鑄件進行X光探傷檢查，檢查結(jié)果在鑄件的相應(yīng)部位未發(fā)現(xiàn)縮孔縮松缺陷，表明所選擇的鑄造工藝參