大型復(fù)雜鋁合金壓鑄件成形數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、壓鑄是一種高效率、高質(zhì)量、高精度的金屬成型方法。鑄造數(shù)值模擬技術(shù)可以模擬壓鑄過程中液流的充型、凝固過程以及預(yù)測鑄件可能產(chǎn)生的缺陷。鑄造數(shù)值模擬技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用到壓鑄生產(chǎn)中以指導(dǎo)生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率。然而,隨著汽車等工業(yè)的發(fā)展,壓鑄生產(chǎn)的零件越來越多并且越來越復(fù)雜,從而對壓鑄工藝設(shè)計及數(shù)值模擬技術(shù)提出了更高的要求。本文主要針對大型復(fù)雜壓鑄件的工藝設(shè)計、數(shù)值模擬技術(shù)及孔隙率分析技術(shù)進(jìn)行研究。以某汽車變速箱殼體為對象,通過數(shù)值模擬結(jié)合

2、試生產(chǎn)壓鑄的方法確定了最優(yōu)化的壓鑄工藝,從而提出了優(yōu)化大型復(fù)雜鋁合金殼體件壓鑄工藝的方法。
　　本文根據(jù)某汽車變速箱殼體的尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點,完成了壓鑄件澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)及其他初始壓鑄方案設(shè)計。并對壓鑄過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析,預(yù)測了鑄件可能出現(xiàn)缺陷的位置及類型,依照初始方案進(jìn)行壓鑄試生產(chǎn),驗證了數(shù)值模擬分析缺陷的準(zhǔn)確性,即缺陷主要集中在鑄件遠(yuǎn)端的圓筒結(jié)構(gòu)處,此處存在卷氣類氣孔、縮氣孔以及冷隔等嚴(yán)重缺陷。
　　根據(jù)模擬結(jié)果

3、及與實體零件的對照分析,對壓鑄方案提出了兩種優(yōu)化設(shè)計,并通過模擬對比分析得到了優(yōu)化的壓鑄生產(chǎn)方案:(1)改進(jìn)了內(nèi)澆口設(shè)計,使得合金液通過各個內(nèi)澆口的時間盡量保持一致,并保證順序平穩(wěn)充型;(2)在充型末端和易卷氣部位增設(shè)溢流槽;(3)建議適當(dāng)減小零件的某些大斷面壁厚;(4)在熔煉階段控制鋁液的含氣量以幫助減小孔隙率;(5)在壓鑄工藝參數(shù)方面,慢壓射速度為0.58 m/s,高速階段速度為5 m/s;澆注溫度保持在670℃以實現(xiàn)低溫澆注工藝,