發(fā)動機鋁合金缸蓋的低壓鑄造模具設計及工藝驗證.pdf

1、低壓鑄造具有鑄件尺寸精度較高、充型平穩(wěn)、易獲得優(yōu)質鑄件以及后續(xù)加工量少、節(jié)能降耗等許多優(yōu)點，已成為生產汽車鋁合金鑄件的重要工藝，是缸蓋鑄造生產的發(fā)展趨勢。低壓鑄造生產汽車鋁合金缸蓋在中國剛剛起步，目前還沒有非常成熟的低壓鑄造生產鋁合金缸蓋的理論和技術，因而對鋁合金汽缸蓋低壓鑄造技術進行研究具有重要的工程應用價值，對中國的汽車工業(yè)的快速發(fā)展也具有重要的意義。 本文根據低壓鑄造凝固原理，利用模具CAD技術以及CAE數值模擬等方法，對

2、缸蓋的低壓鑄造模具設計的過程與鑄件充型、凝固過程的數值模擬進行研究。首先，結合低壓鑄造及缸蓋本身的結構特點、質量要求，對缸蓋進行模具結構設計及工藝系統設計進行研究，包括：模具整體結構的確定、模具分型面的確定以及模具外形尺寸的確定原則、模具壁厚與金屬型的熱平衡之間的關系、鑄件的澆注系統的設定、內澆口截面積的計算、冷卻系統的設置、各種排氣方法的應運、砂芯的定位以及砂芯射口的確定等內容。 然后，基于低壓鑄造的充型過程和凝固過程的基本理

3、論，將缸蓋鑄件模型導入Anycasting鑄造模擬軟件中，先進行有限差分網格的劃分，再進行工藝參數、加壓規(guī)范的設定，然后對低壓鑄造缸蓋的充型過程及凝固過程進行模擬分析。確定缸蓋的最終的加壓規(guī)范為充型時間為15秒，鑄件達到完全凝固時所需要的時間大約為350秒。同時對缸蓋外模的溫度場分布進行模擬，模具溫度場分布滿足低壓鑄造順序凝固的要求。并對缸蓋可能產生的鑄造缺陷的位置進行預測并做相應的分析，結合模擬的結果對所設計的模具工藝方案進行優(yōu)化，解