基于数值模拟的镁合金压铸件工艺设计及优化

在对框架型镁合金压铸件工艺分析的基础上,对其工艺结构进行初步设计;然后使用铸造工艺模拟软件对其充型及凝固过程进行数值模拟,预测了完全凝固后存在于铸件中的缩松、缩孔等缺陷;最后对工艺参数进行了优化。优化后的工艺参数:冲头压射速度为3.3m/s,浇注温度为670℃,模具初始温度为190℃。     

变形镁合金零件数值模拟及成形工艺优化设计

本文采用等温挤压工艺,成形温度为350～360 ℃;根据等温压缩实验所得变形镁合金应力-应变数据,应用刚塑性有限元法模拟变形镁合金等温挤压成形,探讨变形镁合金等温挤压成形过程中,变形力及金属流动规律;根据模拟得到的应力场、应变场、速度场及加载变化等,预测变形时产生的缺陷.在试验生产中针对模拟结果,采用快换式模具结构和局部引流法等,成功地挤压出形状复杂的镁合金零件,其力学性能,组织和尺寸精度均符合要求.从而为该类零件等温挤压成形工艺大规模生产提供科学依据.     

AZ91D压铸镁合金热旋铆变形行为的数值模拟

对尺寸为4 mm×4.7 mm的压铸AZ91D镁合金铆钉热旋铆时的变形行为进行了数值模拟研究,采用了正交试验方法分析成形参数对铆钉成形的影响,得出最佳参数组合为:铆头初始温度为600℃,传热时间为2 s,铆头进给速度为0.8 mm/s,铆头转速为480 r/min。并分析不同成形参数下变形区温度、应力、应变分布规律及变形区的损伤情况,铆钉头部边缘处在成形中的等效应力最大,波动幅度显著,变形不稳定,且该区域成形后损伤最大,易产生破裂、褶皱等缺陷。     

镁合金压铸用模具的应力场和变形数值模拟

通过建立有限差分/有限元集成应力分析系统,模拟了镁合金压铸用模具在压铸过程承受的应力场和变形.首先采用有限差分法模拟压铸系统的三维温度场,然后利用温度载荷转换接口将温度载荷转换到模拟对象有限元模型,再计算应力场和变形.应力计算中能够处理压铸过程的合模和开模过程中的边界约束条件变化.通过分析模具在合模过程及开模时刻的应力变化和变形趋势,对铸件尺寸精确度进行了预测,对压铸过程工艺参数的优化提出了见解.     

镁合金一模多腔压铸件数值模拟与工艺优化

对AZ91D镁合金压铸件进行了工艺分析,确定了浇注系统设计方案和压铸工艺参数,并利用有限元软件Procast对铸件型腔充填过程进行了数值模拟。根据计算结果,确定了浇注系统最佳浇口位置,对一模多腔压铸件工艺参数进行了优化。结果表明,利用顺序充填解决了充型过程中存在的流动不平衡的问题,并通过生产验证,获得了合格铸件。     

镁合金AZ91D压铸的数值模拟

运用有限元模拟软件对镁合金AZ91D零件在普通压铸与真空压铸下进行计算机数值模拟,有效的预测液态金属在充型过程、凝固过程中的流场、温度场及宏观缺陷,以此对宏观缺陷的出现进行控制,优化铸造过程。此外比较真空压铸与普通压铸对铸件气孔率的影响。结果表明,当铸造工艺参数分别为冲头压射速度2.4 m/s、浇注温度655℃、模具初始温度180℃时,与压铸相比,真空压铸能有效减少铸件的气孔率,改善铸件质量。     

镁合金压铸件凝固过程计算机模拟

分析了压铸工艺的特点以及压铸过程数值模拟软件的要求，利用铸造过程分析软件模拟镁合金压铸件凝固过程的温度场，基于温度场分析结果，预测在铸件凝固时形成缩孔、缩松等缺陷的位置及分布，优化铸造工艺设计。     

镁合金压室模拟工艺参数优化

压铸件产生的缺陷除了在凝固收缩的过程中容易出现,在冷室压铸机压射时,慢压射选取速度不当也是造成铸件缺陷的一个重要原因.通过对镁合金转向管柱支架的慢压射过程进行理论分析和计算机模拟辅助优化,得出加速度为0.6 m/s2、慢压射速度为0.4 m/s情况下,压射速度较为合理.能缩短生产周期,提高效率.     

AM60镁合金空调机支架充型过程的数值模拟

运用模拟仿真软件FLOW-3D对AM60镁合金空调机支架在压铸过程中的充型过程、温度场进行了仿真模拟,对缺陷的分布情况进行了分析,进而对压铸工艺参数进行优化。     

低碳钢薄板单道堆焊焊接变形的数值模拟

基于ABAQUS有限元分析软件,开发了考虑移动热源、材料非线性和几何非线性的热-弹-塑性有限元计算方法.利用所开发的数值方法对薄板单道堆焊时的焊接残余应力和变形进行了模拟.同时采用试验方法测量了薄板接头的焊接变形和残余应力.通过对比数值模拟结果和试验结果,验证了所开发方法的有效性.在同时考虑几何非线性与材料非线性的情况下,有限元计算得到的焊接变形结果与实测值一致;计算得到的焊接残余应力也与实测值比较吻合.此外利用数值模拟方法详细研究了薄板焊接变形的特点和残余应力的分布特征.     

铝合金铸件凝固过程效应力数值模拟

通过铝硅合金准固态力学行为和流变性能的测试，获得了该合金铸件凝固过程应力应变本构方程。并在此基础上开发了考虑材料高温力学性能，分析三维轴对称铸件凝固过程热粘弹塑性问题的热应力模拟程序，对带热节铝硅合金铸件的计算表明，计算结果与实验结果吻合较好。     

大型镁合金铸件的充型模拟及缺陷分析

采用FLOW-3D软件模拟了某大型镂空薄壁Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金铸件的充型过程,采用自由液面模拟追踪方法,研究截面突变和液流前沿汇接对合金液液面上升平稳度的影响,阐述了表面膜缺陷的形成机制,并对浇注系统提出改进措施。     

镁合金轮毂压铸成型数值模拟仿真技术的应用

应用SIMTEC铸造模拟软件,对摩托车轮毂的压铸充型过程进行了模拟.通过对模拟结果的分析,预测了摩托车轮毂铸件中缺陷的产生位置,解释了这些缺陷的形成原因,并通过对实际摩托车轮毂铸件截面的解剖和力学性能的测试,对仿真结果进行了进一步的验证.     

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。     

镁合金转向器铸件真空压铸过程的模拟研究

针对汽车镁合金转向器铸件,采用数值模拟的方法研究了其真空压铸成形过程,分析了在高真空度条件下金属液充型的特点,并在此基础上对比研究了在高真空度、低真空度以及常压条件下充型及凝固的规律。结果表明,提高型腔真空度能有效地提高金属液充型能力,避免铸件内气孔的产生,但对缩孔、缩松缺陷的形成没有影响。     

镁合金扩管挤压过程的有限元数值模拟

利用DEFORM-3D软件对AZ31镁合金扩管挤压成形过程进行了数值模拟,分析了不同温度和不同模具角度对成形挤压力的影响.结果表明,温度越高,挤压力越小;在给定的工艺参数下,得到了最佳模具角度,使得挤压力最小.数值模拟计算出的挤压力可以为挤压设备的选择提供依据.选取合适的挤压温度和最佳模具角度进行了挤压模拟,得到了挤压过程中等效应力场、等效应变场等的变化过程和分布规律,发现内外模具圆角处的应力应变值最大.分析了产生的原因,这能为模具优化提供参考.     

汽车发动机镁合金缸盖罩压铸过程数值模拟

为了给汽车发动机镁合金缸盖罩选择最佳浇注系统和最佳工艺参数,利用JSCAST软件对铸件的压铸过程进行了数值模拟,并根据模拟结果逐步改进浇注系统,最终确定了合理的压铸浇注系统和最优的工艺参数,为模具设计提供了依据.     

镁合金方向盘骨架压铸过程的数值模拟

采用铸造模拟软件AnyCasting对镁合金方向盘的低压铸造工艺进行模拟。结果表明,调整好上下模的初始温度及浇注温度,增设冷却水道,可以得到铸造质量良好的铸件。当浇注温度为680℃,上下模初始温度分别为200℃和350℃开启冷却水道时铸件缺陷较少,质量较好。     

ZM5航空用大型复杂镁合金壳体铸造工艺模拟

通过模拟砂型铸造及差压铸造制备大型复杂ZM5镁合壳体铸件,利用MAGMA软件对铸件进行了温度场、流动场等模拟.通过对比普通砂型铸造及差压铸造可知,差压铸造的温度场及金属流动都比较均匀,通过模拟铸件凝固过程可发现,4个竖直浇道的内浇口附近随着凝固的进行发生收缩,也是较容易产生缺陷的地方,所以在设计侧面4个浇道时,尺寸可以...