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。     

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。     

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℃。     

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。     

AlSi7Mg轮毂半固态流变挤压铸造成形数值模拟

利用半固态流变挤压铸造技术代替传统铸造来生产汽车轮毂。基于有限元软件AnyCasting和carreau表观粘度模型,对铝合金轮毂的半固态流变挤压铸造成形过程进行了数值模拟,研究了压射速度、浇注温度和模具预热温度3个主要工艺参数对半固态浆料充型和凝固过程的影响规律,并采用正交试验设计获取了最佳的工艺参数。结果表明,最佳的工艺参数组合为压射速度0.07 m/s、浇注温度595℃和模具预热温度225℃,同时得出半固态浆料的浇注温度对铸件缺陷的影响最大,压射速度其次,模具预热温度最小。     

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。     

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。     

2A12铝合金炮弹风帽挤压铸造工艺及模具设计

对2A12铝合金炮弹风帽采用挤压铸造工艺进行试验,介绍了炮弹风帽精化毛坯和模具的设计重点。关键在于使金属液能平稳充型,为此对浇注温度、加压速度、保压时间、模具预热温度等工艺参数进行了调整。结果表明,当模具预热温度为350℃,浇注温度为690~700℃,加压速度为10mm/s,保压时间为10s时,铸件尺寸及性能达到设计要求。     

球墨铸铁钻探机保护件熔模铸造工艺优化北大核心

保护件主要用于石油钻探机，起安全保护作用。以球墨铸铁保护件为研究对象，通过Pro/E和ProCAST相结合对该铸件原熔模铸造浇注过程进行数值模拟，找到产生缩孔、缩松等铸造缺陷的原因。改进浇注系统，并研究了浇注温度、充型速度、型壳预热温度对铸件质量的影响，通过分析获得最佳的工艺参数，铸件的浇注温度、充型速度、型壳预热温度分别为1 300℃、0.460 m/s、800℃。对经过优化后的结果进行数值仿真，发现铸件的缩孔率值大幅度降低，并通过实际铸造生产验证。     

铝合金端盖件压铸工艺的数值模拟

运用铸造模拟软件Procast对一模四腔的A356铝合金压铸零件进行数值模拟,分析铸件的充型凝固过程,预测缺陷。结果显示：在压射速度为2．5m／s,浇注温度为650℃,模具温度为240℃的条件下四腔同时充填,充型平稳,排气良好,得到充型完整、无缩松缩孔、气孔倾向小的铸件。     

铝合金轮毂连接盘挤压铸造数值模拟

采用ProCAST软件对6061铝合金轮毂连接盘挤压铸造过程进行模拟。研究了浇注温度、模具预热温度、比压对铸件缩孔缩松的影响。结果表明,浇注温度700℃、模具预热温度300℃、比压50 MPa为最佳铸造方案。     

铝合金消失模铸造工艺参数的研究

讨论了各工艺因素对消失模铝合金铸造质量的影响，分析了各工艺参数与铸造缺陷之间的关系。结果表明：保温涂料及一定的涂层厚度有利于提高铝液的充型速度；浇注温度越高、直浇道空心面积率越大，铝液充型速度越快；模样厚度太厚或太薄，均会使铝液充型速度降低；一定的直浇道长度及直浇道面积有利于提高铝液的充型速度；施加负压会使铝液的充型速度大大提高，但负压过大会增大铸造缺陷。     

K4169合金离心铸管工艺模拟及试制研究

采用ProCAST软件对K4169合金的离心铸造工艺进行了模拟研究。通过分析浇注速度、铸型转速、浇注温度及铸型温度对离心铸管充型及凝固行为的影响,获得了外径56 mm/内径38 mm的K4169合金离心铸管最佳制备工艺参数。在此工艺参数条件下,K4169合金离心铸管可实现连续稳定充型,离心铸管壁厚差为0.2 mm,内表面疏松比例小于3%,且柱状晶平均宽度为1.7 mm。结合模拟结果对K4169合金离心铸管进行试制,所制备的离心铸管显微组织中柱状晶占比80%,且晶粒组织细小,因而离心铸管具有优异的高温塑性。     

Optimization of investment casting process parameters to reduce warpage of turbine blade platform in DD6 alloy

The large warping deformation at platform of turbine blade directly affects the forming precision. In the present research, equivalent warping deformation was firstly presented to describe the extent of deformation at platform. To optimize the process parameters during investment casting to minimize the warping deformation of the platform, based on simulation with Pro CAST, the single factor method, orthogonal test, neural network and genetic algorithm were subsequently used to analyze the influence of pouring temperature, shell mold preheating temperature, furnace temperature and withdrawal velocity on dimensional accuracy of the platform of superalloyDD6 turbine blade. The accuracy of investment casting simulation was verified by measurement of platform at blade casting. The simulation results with the optimal process parameters illustrate that the equivalent warping deformation was dramatically reduced by 21.8% from 0.232295 mm to 0.181698 mm.     

ZTC4钛合金机匣构件离心铸造过程的数值模拟

采用数值模拟方法,研究ZTC4合金机匣离心铸造的充型和凝固过程,分析了离心转速、浇注温度和铸型预热温度对熔体充填过程流动场、凝固过程温度场和应力场的影响,并预测了缺陷的分布.结果表明,随离心转速提高,熔体充型速度无明显变化,但柯氏力作用更加明显,铸型中熔体流股变细;熔体过热度低于30℃时,铸件出现明显的浇不足缺陷;铸型预热温度是影响铸件残余应力的主要因素,而离心转速和熔体过热度的影响次之;铸件最后凝固的较厚部位容易出现缩松、缩孔缺陷,且其位置与X射线检测结果较吻合.     

曲轴箱壳多向挤压铸造温度参数优化与试验

利用有限元法对摩托车曲轴箱壳多向挤压铸造进行了数值模拟,分析了浇注温度、上模温度、下模具温度与零件缩松、致密度的关系,得到了优化的温度参数,并通过试验加以验证.研究表明:对局部壁厚差大、结构复杂的零件,多向挤压铸造得到的铸件质量优于普通挤压铸造,浇注温度为680℃,上、下模具温度为200℃时,摩托车曲轴箱壳缩松区域由10％降到7％.浇注温度对零件缩松和致密度的影响最为显著,上模温度比下模温度略高,有利于提高铸件质量.     

挤压工艺参数对拐角长悬臂空心铝型材出口截面流速和温度分布的影响

以拐角长悬臂空心铝型材为例,使用Hyper Xtrude分析软件对其挤压过程进行数值模拟,设计正交试验研究了挤压速度、棒料预热温度、挤压筒预热温度、模具预热温度、棒料直径、棒料长度等工艺参数对型材出口截面流速均方差(SDV)和温度均方差(SDT)的影响规律。结果表明:通过极差分析及再次模拟确定最优方案为:挤压速度1 mm·s~(-1),棒料预热温度440℃,挤压筒预热温度420℃,模具预热温度400℃,棒料直径Φ150 mm,棒料长度450 mm,对应的SDV与SDT分别仅为1.3680和1.9130,保证挤出型材获得高的综合质量。通过方差分析得到挤压速度对SDV的影响度及棒料预热温度对SDT的影响度分别高达67.50%和76.41%,定量地表明挤压速度和棒料预热温度分别是影响型材外观质量和内部组织的最主要工艺参数。工厂挤压出的合格产品验证了最优方案的可靠性。     

镁合金发动机缸体压铸充型和凝固过程的数值模拟

在对镁合金发动机缸体压铸件进行工艺分析的基础上,通过应用正交试验方法,并使用模拟软件对金属液的充型和凝固过程进行数值模拟。结合各组试验所得的不同数据,确定了压铸件生产的优化工艺参数:模具预热温度为220℃,浇注温度为670℃,压射速度为8.5m/s,并确定了工艺参数对铸件缺陷的影响顺序。且在该组优化的工艺参数下,通过对金属液的充型和凝固过程的动态观察,预测充型时间、凝固时间和可能存在的缩松、缩孔及气孔缺陷的分布与体积分数。实现了发动机缸体压铸工艺参数的优化。