铝合金变速箱下壳低压铸造工艺数值模拟与优化

以某汽车铝合金变速箱下壳为研究对象,对其低压铸造工艺进行研究,通过ProCAST软件对两种浇注系统的充型、凝固及缩孔缩松情况进行模拟分析,并通过正交试验对低压铸造工艺参数进行优化。结果表明,浇注系统中采用4个内浇道较为合理,此工艺条件下,加压速度为0.0016MPa/s,浇注温度为710℃,铸型预热260℃时,铸件缩孔缩松缺陷最少,品质最佳。     

铝合金动圈骨架低压铸造工艺数值模拟研究

动圈骨架是电动振动台的核心构件，低压铸造因金属液平稳充型、顺序凝固，适合生产存在薄壁的铸件。基于ProCAST软件对ZL302铝合金动圈骨架进行低压铸造数值模拟，设置浇注温度为690～730℃,砂型预热温度为30～100℃,保压压力为23～33 kPa。采用正交试验研究浇注温度、砂型预热温度、保压压力对铝合金动圈骨架低压铸造成形的影响。结果表明，随着浇注温度升高，金属液充型效率提高，铸件的缩孔缩松率降低；砂型预热温度升高对金属液充型效率影响较小，但延长铸件凝固时间，有利于铸件补缩；低压铸造凝固过程中提高保压压力，有利于铸件补缩，铸件内部缩孔缩松体积由0.13 cm³降至0.11 cm³。实际生产过程中，在保证砂型强度的前提下，适当增加保压压力以减少缩孔、缩松缺陷。     

铝合金固定插地件熔模铸造工艺参数研究

利用ProCAST仿真软件对铝合金固定插地件的熔模铸造工艺参数进行了正交优化模拟研究。结果表明,当充型速度为70 mm/s、浇注温度为700℃和型壳预热温度为400℃时,铸件的缩孔缩松倾向最小,成形性能最好。     

基于ProCAST的叶轮熔模铸造凝固过程数值模拟

运用ProCAST铸造模拟软件对某型叶轮铸造工艺过程进行了数值模拟,分析了在温度场下型壳初始温度对铸件缺陷的影响和在应力场下浇注温度、浇注速度对铸件有效应力的影响,并进行了相关的实验验证.结果表明:当型壳预热温度达到400℃时,可以消除叶轮内部的缩孔、缩松缺陷;适当地增加浇注温度,可以降低铸件的有效应力,得到质量良好的铸件.     

大型铝合金薄壁件低压铸造工艺模拟

采用有限元模拟仿真软件结合正交实验方法,对铝合金汽车座椅骨架低压铸造工艺进行数值模拟,研究了低压铸造工艺参数对铸件缩松缩孔、充型及凝固规律的影响。模拟结果表明,当浇注温度为720℃、充型加压速率为920Pa／s及模具预热温度为380℃时为最佳工艺参数,铸件缩孔孔隙率最小,且成形质量最佳。     

基于AnyCasting的铝合金弹底转座压铸工艺参数优化

结合铸造生产实际,合理设计了铸件的结构。采用AnyCasting数值模拟软件,用正交试验方法分析了铝合金弹底转座压铸工艺过程中浇注温度、充型速度以及模具预热温度对铸件质量的影响规律。结果表明,模具预热温度对铸件质量的影响最大,浇注温度次之,充型速度最小,最优的工艺参数是浇注温度为650℃、充型速度为0.25 m/s和模具预热温度为180℃。同时,在最优工艺参数的基础上,结合实物验证了模拟的可靠性,并观察了铸造铝合金的微观组织。     

基于ProCAST连接箱回油座工艺优化

使用有限元软件ProCAST对灰铸铁连接箱回油座熔模铸造过程进行了模拟,研究了浇注温度、浇注速度以及型壳预热温度三个参数对铸件缺陷的影响。结果表明,当铸造充型时间3.5 s时,在浇注过程中容易产生缺陷。通过优化熔模铸造工艺,获得的较优工艺参数为:浇注温度1397℃,浇注速度350 mm/s,预热温度1000℃。在这个工艺参数下,铸件缺陷得到消除,熔模铸造质量得到提高。     

C5M4铝合金端盖低压铸造工艺模拟及优化

应用ProCAST软件对C5M4铝合金端盖低压铸造工艺进行数值模拟,设计不同浇注系统,在优选浇注方案基础上,采用正交试验研究了浇注温度、模具预热温度、充型压力和充型速度对C5M4端盖低压铸造工艺的影响。通过正交试验,得出最优工艺方案:浇注温度为700℃,模具预热温度为250℃,充型压力为40kPa,充型速度为80mm/s,在优化工艺方案基础上添加冒口,端盖缩松、缩孔体积由75.23cm~3降为68.96cm~3。     

基于ProCast铝合金电机壳挤压铸造工艺设计

针对使用常规铸造工艺制造的新能源汽车电机壳出现缩松缩孔、气密性合格率低的问题,应用数值模拟技术对电机壳的挤压铸造工艺进行研究。通过对铸造充型、凝固过程进行模拟仿真,验证工艺设计的合理性,并结合单一变量法研究浇注温度、模具温度、比压等工艺参数对缩松缩孔的影响。最终确定最佳工艺参数为浇注温度680℃,模具温度280℃,比压110 MPa、压射速度0.1 m/s、保压30 s。在此参数下结合局部加压装置可以消除铸件的缩松缩孔,得到的铸件性能优良,气密性合格率达到88%。     

汽车干燥器阀体压铸过程数值模拟及工艺研究

在压铸过程中,压铸工艺参数与铸件的质量有着密切的关系,并对铸件充型和凝固过程有着重要的影响。本文以汽车干燥器阀体为对象,使用ProCast专业铸造软件对压铸工艺参数进行正交试验,压射速度、浇注温度、模具预热温度为正交试验的因素,综合分析充型时间、凝固时间以及缩孔孔隙率,并结合金相组织优化了该铸件的压铸工艺参数。结果显示,对铸件综合质量影响最大的因素是模具预热温度,其次是压射速度,浇注温度的影响最小。最佳的工艺参数为压射速度6.2 m/s,浇注温度650℃,模具预热温度220℃。     

空调压缩机ADC12前盖挤压铸造工艺优化

运用ProCAST对空调压缩机前盖挤压铸造工艺进行仿真分析,预测到当浇注温度为660℃,模具预热温度为200℃,充型速度为150mm/s,挤压压力为70MPa时,铸件在充型过程中出现卷气及缩孔缺陷。试验结果表明,降低充型速度可以使充型过程金属液液面高度差减小,当充型速度降低至100mm/s时,卷气缺陷得以消除;增大挤压压力及升高模具预热温度都有助于缩孔减少,但调整后中心孔部位仍有缩孔出现,将中心孔部位在浇注过程中预留一定挤压余量进行二次加压后缩孔缺陷消除。     

精密铸造0Cr17Ni4Cu3Nb不锈钢航空发动机零件

基于数值模拟分析技术,采用正交试验和试验验证对熔模铸造ZG0Cr17Ni4Cu3Nb不锈钢航空发动机尾部搭接件中的缩孔进行了分析,研究了浇注温度、浇注速度和铸型温度对缩孔体积的影响。结果发现,浇注温度对铸件缩孔影响最大,其次是型壳温度。结合数值模拟对该铸件的浇注系统进行了优化。通过实际浇注试验对模拟结果进行验证,并试制出了合格的铸件。优化后的工艺方案:左右两侧的内浇口对称布置,浇注温度为1 560℃、浇注速度为320mm·s~(-1)、型壳温度为920℃。     

基于ProCAST的大型复杂空心叶片精铸的数值模拟

重型燃气轮机的叶片尺寸厚大,形状复杂,叶身部位为空心的曲面薄壁结构,铸件极易出现缩孔、疏松缺陷.为改进其工艺方案,利用铸造模拟软件ProCAST对大型复杂空心叶片铸件铸造过程的温度场、流场及固相分数的分布情况进行了模拟,对大型复杂空心叶片的型壳预热温度进行了优化;通过采用980℃的高温型壳预热,实现了大型复杂薄壁叶片的顺利充型.模拟结果预测的缩孔、疏松形成的位置与实际浇注结果十分吻合,采取改进措施后,铸件一次浇注成功,消除了缩孔、疏松缺陷.     

A356合金半固态挤压铸造数值模拟及模具优化

采用Anycasting软件对A356合金铸件半固态挤压铸造过程中充型和凝固过程进行数值模拟。研究了压射速度、浇注温度对半固态A356铝合金挤压铸造过程的影响,对工艺参数进行了优化,并对压铸模具进行了改进。结果表明,模具预热温度为200℃,浇注温度为600℃,压射速度为0.5m/s,内浇口厚度为5mm时,能够获得质量理想的铸件。     

铝合金支架压铸数值模拟及压铸工艺研究

利用ProCAST铸造模拟软件,对铝合金压铸件支架充型、凝固过程进行了数值模拟,得到了速度场、温度场的分布和变化规律。结果表明,浇注温度对压铸铝合金的模拟结果影响最大,其次为模具预热温度、充型速度。本试验条件下得到的优化工艺参数:浇注温度为600℃,模具预热温度为200℃,充型速度为2.5m/s。按照优化后的压铸工艺参数进行生产,得到了合格的铸件。     

基于数值模拟的通海阀铜合金铸件工艺优化

针对某船舶通海阀在铸造过程中易产生缩孔、缩松等缺陷问题,以Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金通海阀铸件为研究对象,使用三维制图软件UG构建了铸件3D模型,并结合通海阀铸件的结构特性,设计了底注式浇注系统。利用数值模拟软件模拟了铸件的砂型铸造过程,分析了可能出现缩孔、缩松缺陷的位置,优化了通海阀铸件的浇注系统。研究了浇注温度、浇注时间、铸型预热温度等参数对铸件缩孔、缩松率的影响规律,结合正交试验方法优化出匹配的铸造工艺参数。研究结果表明,工艺参数对通海阀铸件缩孔率的影响程度从大到小依次是浇注时间、铸型预热温度、浇注温度。优化后的工艺参数分别为浇注温度1 200℃,浇注时间30 s,铸型预热温度35℃。通过在铸造缺陷较多的部位增大冒口尺寸,有效减少了缩孔、缩松铸造缺陷的产生。     

铝合金OCV阀座充型凝固过程数值模拟及工艺优化

基于对OCV阀座压铸生产过程的工艺性分析,设计了3种浇注系统,利用有限元软件ProCAST对OCV阀座在3种浇注系统下的零件成形过程进行了数值模拟,研究了铸件的质量与充型速度、浇注温度以及模具预热温度之间的关系。研究表明:当充型速度为65 m/s,铝合金浇注温度为610℃,模具预热温度为140℃时,铸件成形效果最好。     

ZL101A铝合金机器人件的熔模铸造数值模拟

以铝合金机器人件为研究对象,在实验研究的基础上,利用铸造模拟软件Pro CAST,对熔模铸造的充型过程和凝固过程进行数值模拟。通过对温度场模拟结果的分析发现,缩松、缩孔易出现在零件壁厚较大部位和几何结构复杂部位。对浇注工艺参数进行优化,优化结果说明,通过提高模壳预热温度和浇注液体的温度,以及在浇道处采取保温措施,加设保温石棉层等,能够较好的避免上述缺陷的产生,提高铸件成品率。     

龙门式加工中心立柱部件铸造工艺研究

以EGC2040龙门式加工中心立柱为研究对象,对其铸造工艺进行研究,通过Any Casting软件对铸件充型、凝固过程进行了数值模拟,对缩孔缩松缺陷进行预测,根据模拟与预测结果对原工艺进行优化,并使用三因素三水平正交实验确定最佳工艺参数。研究表明:采用阶梯式、多内浇道浇注方案,在浇注温度1 320℃、浇注速度80 mm/s、冷铁厚度70 mm条件下加工铸件,铸件品质良好,无明显缩孔缩松缺陷,符合生产要求。     

基于ProCAST的大型薄壁机匣件整体熔模铸造工艺研究

为了实现大型薄壁机匣件的整体熔模铸造和获得高质量的铸件,运用ProCAST软件对一种大型薄壁机匣件的整体熔模铸造工艺方案进行数值模拟,通过对充型、凝固过程以及温度场分布的分析,发现浇注后的铸件在内、外环侧面及支板的根部易出现缩孔、缩松缺陷.经过优化设计,通过采取在浇注系统浇冒口处包裹保温毡和提高型壳预热温度等措施,较好地避免了上述铸造缺陷的产生,提高了成品率,获得了较高致密度的机匣铸件.