镁合金压铸件充型过程的数值模拟技术研究

针对镁合金的压铸工艺特点和充型过程的不透明性，采用Pro／ENGINEER2001进行铸件的实体造型，并生成面网格文件．利用ProCAST软件模拟压铸件充型过程的物理场，预测了镁合金压铸件的缺陷位置，从而使模具的设计过程得到了优化．模拟运行表明，采用闭合式浇注系统充型平稳，温度场分布均匀，具有较少的气体夹杂和冷隔等倾向，使得镁合金压铸件的整体质量得到提高．     

铝合金半固态触变充型模拟技术研究

通过计算和理论推导相蛄合的方法建立了耦合丰固态铝舍金表观粘度的触变充型模拟的三维数学模型．确定了边界条件和初始条件，模拟对比分析了半固态充型及液态充型流动特征。模拟结果表明了半固态充型和液态充型具有不同特征．半固态克型过程具有层流流动特征，液态充型流动基本呈现紊流特征，容易导致铸件出现气孔度氧化夹杂等缺陷。     

保持架挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟

为实现对挤压铸造生产过程的精确控制,运用有限元模拟软件对镁合金轴承保持架进行挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟,得出最佳的挤压铸造工艺参数.优化的工艺参数为：浇注温度710 ℃,模具预热温度180 ℃,冲头压射速度25 mm/s,比压200 MPa,保压时间约为20 s.建立了充型时间和凝固时间与模具预热温度和冲头压射速度的数学关系式,并对液态合金的充型及凝固过程进行了可视化观察.模拟结果表明,充型、凝固过程合理,铸件结构完整,效果良好,说明镁合金轴承保持架具有良好的成形性.将此模拟结果应用到实践中,可优化挤压铸造过程,提高工作效率.     

气动元件阀体低压铸造充型过程的数值模拟

以铝合金气动元件阀体铸件为研究对象,采用金属型低压铸造方法,对其低压铸造充型工艺进行研究。采用Procast数值模拟软件模拟不同的低压铸造充型工艺参数,对获得的模拟计算结果进行分析,根据计算获得的铸件充型过程和缺陷预测来优化工艺,调整充型工艺参数,最终获得合格的计算模拟结果。结果表明,在充型压力为0.01MPa、充型时间为2s、保压压力0.09MPa、浇注温度680℃、铸型预热250℃的条件下,铸件的缩孔缺陷最少,能够获得最为优良的铸件。     

基于有限元法的镁铝合金薄壁压铸件压铸缺陷分析

铸造充型过程的数值模拟技术是铸造领域的前沿技术。采用这些技术进行充型过程的数值模拟可以帮助人们更清楚地了解充型过程中金属液流动的自由表面和速度分布。为了给薄壁压铸件选择最佳浇注系统和最佳工艺参数,利用PROCAST软件对铸件的压铸过程进行了数值模拟,获得了铸件充型时间和温度场的分布,根据分析结果优化模具结构和压铸工艺。     

AZ91D镁合金半固态加工技术研究进展

半固态加工技术包括半固态浆料或坯料的制备和成形工艺,已经广泛应用于镁合金的加工.AZ91D是镁合金半固态研究及工业应用中最成功的一种镁合金,文中介绍了半固态加工技术及其特点,综述了近年来AZ91D镁合金半固态加工技术的研究现状与进展,包括半固态镁合金的微观组织、成形工艺及其成形件的性能,指出了镁合金半固态加工技术存在的...     

大型阀体铸件充型凝固过程数值模拟

采用Procast数值模拟软件,模拟大型阀体铸件充型与凝固过程,分析金属液充型过程中的流场及温度场,预测铸件凝固后缩孔疏松倾向性,为大型阀体铸件实际生产提供了合理的优化工艺参数。     

衬板铸件消失模充型过程的数值模拟

运用ProCast软件进行数值模拟,考察了衬板实型铸造的充型特点,得到了衬板铸件充型过程速度和温度场的变化情况,并对衬板铸件进行了缺陷的预测与分析。确保了铸件质量,缩短试制周期,降低生产成本。     

半固态合金触变铸造成形充型过程数值模拟的初步研究

根据触变铸造固态合金的流变特性,将半固态合金在触变铸造充型过程的流动简化为均相等温层流流动,并在此基础上建立了连续方程,动量方程和守恒标量方程,开发了适用于半固态合金触变铸造充型过程的数值模拟系统,充型过程的计算机数值模拟,主要是确定充填过程中半固态合金的自由表面形貌的变化。     

半固态镁合金触变成形技术

论述了镁及镁合金的特性、工艺特点，阐述了半固态镁合金触变成形的关键技术及其计算机数值模拟的最新进展，着重从非枝晶坯料的制备、二次加热重熔、半固态镁合金的触变成形及其计算机数值模拟等四个方面介绍了镁合金半固态成形技术目前的研究与应用现状，并且介绍了当今国内外利用电磁搅拌法和应变诱发熔体激活法SIMA(strain—Induced Melt Activation)制备半固态镁合金非枝晶组织转变过程的最新成果展望了半固态镁台金触变成形技术的发展前景．     

铝合金汽车转向器壳体真空压铸工艺

为了提高铝合金压铸件的质量,采用真空压铸成形技术对铝合金汽车转向器壳体的压铸成形性进行了研究.利用正交试验、硬度试验、密度试验及显微组织分析,研究了真空压铸工艺参数对转向器壳体压铸成形性能的影响.结果表明：在开模时间10s及型腔真空度5~10kPa的条件下,工艺参数对转向器壳体密度的影响主次顺序为压射速度、浇注温度和模具温度,而对硬度的影响主次顺序为模具温度、浇注温度和压射速度.转向器壳体合适的真空压铸工艺参数为浇注温度680℃、模具温度140℃、压射速度3m/s.采用真空压铸工艺不仅能明显改善压铸件的充型性能,提高铸件密度、表面光洁度及力学性能,减少气孔缺陷,而且还能明显提高铸件的合格率.     

Numerical simulation on reho-diecasting mould filling of an automobile master brake cylinder

An apparent viscosity model of semi-solid A356 aluminum alloy has been developed and the software Castsoft6.0 coupled with the model has been used to simulate the mould filling of an automobile master brake cylinder with the semi-solid A356 alumi-num alloy slurry.The simulation results are in agreement with the practical filling process, indicating that the apparent viscosity model is feasible and can be used to simulate the mould filling of the semisolid A356 aluminum alloy slurry and can be used to opti-mize the filling process and the design of dies.A higher injection pressure, a higher ingate flow velocity of the semi-solid slurry, and a higher slurry temperature are advantageous to the mould filling of the automobile master brake cylinder.     

Performance of Semi-solid Slurry Produced by Twin-screw Stirring Mixer and Rheo-diecasting Process of AZ91D Alloy

The microstructure of semi-solid slurry of AZ91D alloy, which was produced by twin-screw stirring mixer under the different parameters, was investigated. Rheoforming by cold chamber die casting process was performed thereafter. The results indicate that with decreasing of the barrel temperature of the mixer and the pouring temperature of molten Mg alloy, the solid fraction of semi-solid slurry increases and the size of non-den-dritic grains becomes smaller. While the shear rate increases, the solid fraction of semi-solid slurry decreases. The tensile strength and elongation of metal rheoformed by die casting are higher by about 37% and 44% respectively than those produced by conventional liquid die casting.     

浇注过程中夹杂物运动的数值模拟

利用二维Ｎ－Ｓ方程和夹杂物运动方程对流体的充型过程和夹杂物在型腔内的运动过程、积聚位置进行了数值计算,并结合水力模拟实验验证了计算结果的准确性．结果表明,本数值计算系统能够较好地模拟金属液的充型和夹杂物的运动过程．     

Al-Si合金(A357)重力铸造充型及凝固过程模拟

利用多通道数据采集系统对铸件特定部位的温度进行测量,以掌握该点的凝固和补缩,并利用O lym pu s金相显微镜观察铸件关键部位的宏观组织,进而分析其凝固方式.用商业化模拟软件Z-C ast对铝合金拉伸试棒充型及凝固过程进行模拟,对实际浇注实验中测试点的温度场进行模拟,并将模拟结果与实验结果进行比较.结果表明,当金属铸型的预热温度较低时,必须采用较高的浇注温度才能够使铸型充满,试棒在凝固过程能够得到有效补缩,从而消除了由于糊状凝固造成的显微缩松.铸造模拟软件Z-CA ST能够准确的模拟铝合金铸件充型凝固过程,提供较准确的流场、温度场信息,预测缺陷及其出现位置.     

Filling ability of semi-solid A356 aluminum alloy slurry in rheo-diecasting

The effects of slurry temperature, injection pressure, and piston velocity on the rheo-filling ability of semisolid A356 alloys were studied by the reho-diecasting methods. The results show that the slurry temperature of the semi-solid A356 aluminum alloy has an important effect on the filling ability; the higher the slurry temperature, the better is the filling ability, and the appropriate slurry temperature for rheo-filling is in the range of 585-595℃. The injection pressure also has a great effect on the filling ability, and it is appropriate to the rheo-filling when the injection pressure is in the range of 15-25 MPa. The piston velocity also has a great effect on the filling ability, and it is appropriate to the rheo-filling when the piston velocity is in the range of 0.072-0.12 m/s. The filling ability of the slurry prepared by low superheat pouring with weak electromagnetic stirring is very good and the microstructural distribution in the rheo-formed die castings is homogeneous, which is advantageous to the high quality die casting. 2008 University of Science and Technology Beijing. All rights reserved.     

稀土元素对铝结晶过程的影响

针对铝合金半固态成型时，温度区间非常狭窄这一难点，讨论了稀土元素对铝结晶过程的影响．实验结果表明：在纯铝中加入稀土元素后，不但使铝合金的结晶温度区间加宽，而且使铝合金的结晶时间延长，同时，铸模材料的导热性也对稀土元素在铝结晶过程中作用产生影响，低导热性的铸模将增强稀土元素对结晶过程热力学及动力学影响的作用．这样将有利于半固态成型技术的实现．     

涡轮增压器叶轮低压铸造工艺设计及优化

采用UG NX8.0对某涡轮增压器叶轮的三维立体图进行有限元网格划分,应用ProCAST对铝合金叶轮的低压铸造充型过程和凝固过程进行数值模拟,利用VisualCAST对产生的缺陷进行可视化的对比,分析浇注温度、模具温度及压力-时间参数对铝液充型状态和凝固顺序的影响,并获得合适的低压铸造工艺参数。对试铸样品进行检测,结果表明:利用ProCAST可对叶轮的低压铸造工艺进行定量优化。