上倾倒框铸铝件铸造工艺设计及模拟优化

目的 消除ZL114A铝合金上倾倒框铸件的铸造缺陷,获得优质铸件,对该铸件的铸造工艺进行优化设计。方法 使用Unigraphics NX软件进行三维建模,利用ADSTEFAN软件对铸造过程进行模拟。对模拟的充型过程、凝固过程及相关缺陷进行分析。结果 将铸件倒放不利于实现铸件顺序凝固,4个顶冒口的补缩效果不理想,故调整了浇注系统的位置及比例、冒口的位置及大小。最终选取了正放底注式的浇注系统,双侧冒口与单个顶冒口的补缩系统,可获得理想的充型及凝固顺序,有望基本消除铸造缺陷。结论 所采用的计算机模拟方法可以为铸造工艺设计及优化提供指导,为尽可能减少铸造缺陷,保证铸件质量和工艺性奠定了良好的技术基础。     

基于数值模拟的大型复杂灰铁铸件工艺设计

为防止某大型复杂铸件产生缩孔缺陷并降低铸造成本,采用数值模拟方法对其铸造工艺参数进行定量化设计.应用Pro CAST软件对铸件进行凝固分析,通过提取凝固结果中的各参数(温度场、固相温度的密度、焓变化等)对模数进行求解,定量得到铸件的高模数分布区域,而后通过分析模数分布区域并结合均衡凝固理论设计了冒口、冷铁与浇注系统,运用Pro CAST软件对铸件的充型及凝固过程进行模拟.研究表明:该大型铸件应采用底注式浇注系统为宜,对铸件中部与底部模数达到2.5 cm的热节处采用冷铁和铬铁矿砂处理热节,对铸件顶部模数达到2.5 cm的部位采用飞边冒口进行补缩;提取凝固模拟结果中热节处的平均模数和金属液体积,即可对冒口尺寸进行定量化设计;通过观察模拟结果中浇口杯金属液水平高度的变化,可得出浇注系统进行液态补缩的时段.     

柴油机铝合金活塞铸造工艺数值模拟研究

目的优化柴油机铝合金活塞的砂型重力铸造工艺。方法采用MAGMASOFT铸造仿真软件对ZL109铝合金活塞铸造工艺进行了仿真预测,分析了铸件充型凝固过程的速度场和温度场,并预测了缩孔、缩松等铸造缺陷,在此基础上优化了浇注系统和铸造工艺参数。结果铸件充型过程中内浇道金属液流速最高,液面沿铸件外壁平稳上升,整体充型过程平稳有序,铸件整体温度分布为从下到上依次降低;凝固过程铸件自下而上顺序凝固,但冒口部分凝固速度过快,导致铸件顶部和右上部出现缩松、缩孔缺陷;通过增设冒口、降低浇注速度等工艺措施后,实现了铸件的顺序凝固,补缩效果明显,铸件可能发生缩孔、缩松缺陷的位置已由顶部转至顶冒口和侧冒口等区域。结论利用铸造仿真软件预测铸件工艺上的缺陷,对铸造工艺进行优化及改进,能有效预防铸件缺陷的产生,提高铸件的工艺出品率,降低生产成本。     

铝合金汽车转向节精密铸造工艺研究

目的 对某铝合金汽车转向节的精密铸造工艺进行设计与优化研究,以得到合格的铝合金汽车转向节的精密铸造工艺方案。方法 结合铝合金转向节铸件的结构特征、铸件材料特性和铸造经验,在转向节铸件主体部和鹅颈部各开设一个内浇口,设计了铝合金转向节初始浇注方案;通过在初始工艺方案中铸件缺陷较严重的区域设置补缩冒口、在铸件顶部增设排气道等措施给出了铝合金汽车转向节的优化浇注方案,基于ProCAST软件建立了铝合金转向节精密铸造2种浇注方案的有限元模型,对铝合金转向节精密铸造的充型过程、凝固过程及缩孔缩松特性进行了数值模拟与分析。结果 铝合金转向节铸件初始浇注方案的充型过程相对稳定流畅,铸件在凝固过程中有孤立液相区的形成,完全凝固后铸件中间部位存在大面积缩松缩孔缺陷;优化浇注方案能够控制金属液的流动、充型顺序及凝固特性,铸件的整个凝固过程基本呈中间对称分布,最后凝固区域位于补缩冒口内部,最大缩孔缩松率控制在2%以下。结论 优化浇注方案的设计合理且有效,能够有效地消除铝合金转向节铸件的缺陷。     

低成本钛及钛合金铸件生产方法的研究

本文以石墨粉为耐火材料，采用砂型铸造造型工艺造型，用真空凝壳炉熔炼浇注，成功生产出了钛及钛合金铸件。该工艺与传统机加石墨型铸造方法相比成本大幅降低，所生产铸件力学性能、化学成分均能达到标准要求。     

基于数值模拟的杆状钛合金铸件熔模铸造工艺研究

根据杆状钛合金铸件的结构特点,分别采用顺序凝固理论和均衡凝固理论设计浇注系统,并利用数值模拟方法对两种浇注系统进行了仿真,分析了杆状钛合金铸件的温度场、应力场情况,确定了利用均衡凝固理论的铸造方案适合生产该铸件,根据模拟结果,对铸造工艺方案进行优化模拟。采用优化后的铸造工艺方案生产铸件,获得了合格的符合客户需求的杆状钛合金铸件。      

基于计算机模拟的支架铸钢件铸造工艺设计及优化

目的对ZG270-500铸钢支架的铸造工艺进行优化设计,以达到工艺简单、成本低、操作简便、质量良好等要求。方法使用三维CAD软件和铸造模拟软件对相应铸造工艺方案进行了三维建模和铸造过程的模拟。针对工艺初始浇注系统设计了正放、倒放,底注式、阶梯式共4种不同组合的浇注方案。在对充型温度场进行模拟后,选择了倒放阶梯式与正放底注式浇注系统进行后续模拟。在对凝固进行模拟后,最终选择了正放底注式的方案并进行后续优化。在设计补缩系统时,通过多次调整冒口的位置与尺寸,以及冷铁的位置、尺寸与形状,达到工艺优化的效果。结果 4种初始方案中,倒放阶梯式浇注系统有利于顺序凝固,正放底注式浇注系统较为经济环保。凝固过程中,正放底注式浇注系统的疏松疏孔液相孤立区存在于铸件顶部,有利于补缩。初始补缩系统有效补缩了顶面两孔中心缺陷,优化后可使顶板和肋板的连接处,凝固最晚区域的缺陷大为改善。结论模拟表明,最终方案可基本消除铸件中的缺陷,保证铸件的质量与良好的工艺性。     

Ti321钛合金轴箱铸件石墨型铸造工艺研究

目的 研究钛合金高铁轴箱铸件采用石墨铸型工艺时,铸件尺寸、成形及内部质量控制技术。方法 通过对高铁轴箱铸件的结构特点进行分析,针对铸件结构复杂、尺寸比较大、铸件成形比较困难、容易变形的特点,开展了铸型结构设计、铸件尺寸控制技术和铸件成形工艺等方面研究。采用多活块组合的石墨铸型,设计底注开放式浇注系统,利用Procast软件对高铁轴箱铸件的浇注方案进行了模拟分析。选用Ti321合金,设定合理的浇注参数,利用真空自耗电极凝壳炉对铸件进行浇注。结果 铸件成形良好,经过热等静压和后精整后的铸件,铸件内外部冶金质量和性能指标,满足客户标准要求,验证了方案的合理性。结论 铸件的计算机模拟对铸件工艺的设计提供了技术支撑,高铁轴箱铸件采用的石墨型浇注工艺比较合理。     

发动机活塞裙铸造过程模拟及工艺优化

目的优化发动机活塞裙铸件铸造工艺。方法采用UG等软件设计活塞裙铸件浇注系统以及采用MAGMA铸造仿真软件对铸造工艺进行仿真预测,分析铸件凝固温度场,预测缩孔、疏松等铸造缺陷,进一步优化铸造工艺。结果铸件整体上实现了自下而上的顺序凝固,虽然通过冒口获得了一定程度的补缩,但凝固温度梯度不明显,冒口疏松缺陷依然延伸至铸件上端面。通过合理设置冷铁,增加冒口和内浇口数量,从而实现铸件顺序凝固,使补缩效果更为明显,可有效降低缩孔、疏松缺陷。结论采用MAGMA铸造仿真软件分析凝固过程并预测缺陷,通过改进和优化工艺,可以有效预防活塞裙铸件缺陷的产生,提高铸件合格率。     

复杂薄壁铝合金精铸件浇铸工艺研究

以某一复杂,薄壁零件为对象,根据铸造过程数值模拟的结果,优化工艺参数和浇注方案,采用真空吸铸,加压凝固技术,研制出形状完整,冶金质量符合要求的铸件。     

基于“传”与“达”的设计“语境”

目的厘清设计中"传"与"达"真正的含义,以及设计师应该在怎样的思维角度上考虑信息的分析与处理。传递信息与交互信息,必需达到同一频道对话、通达,而非仅仅技术手段的交流。方法研究信息发出方和接收方所处的时间、地点、条件(外因),提高信息传递和交互的效率,实现传达信息的目的。结论使设计者明确信息的传达要达到目的、提高设计效率,即认识到信息传达与交互的有效方法,外因(语境)的重要性。跳出常规思考模式看问题,从更宏观的角度解决"传"与"达"的功效性。     

食品行业里的“专”与“广”

卖洋快餐的餐厅开始卖米饭炒菜,喝咖啡的地方有了碧螺春,卖牛奶的厂家拓展新路进军保健品,种种“拓展”让大家都耳目一新,但也质疑声一片。“专”与“广”,你选择哪一个？     

“top down”和“bottom up”——评我国纳米科技发展的导向问题

纳米科技有“top down”和“bottom up”两种研究方法,这两种研究方法中“top down”方法是今后一个时期的主要科研方法,但是决不能忽略甚至放弃“bottom up”方法的探索和研究,因为“bottom up”方法代表着纳米科技发展的未来。这是对我国纳米科技发展策略的挑战。     

对"法定计量检定机构考核"和"检测/校准实验室认可"的思考

本文试图从“法定计量检定机构考核”和“检测／校准实验室认可”的要求入手，探讨两者的本质区别和联系，从而使具有“双重身份”的检测人员能够在工作中理清思路，使质量体系能够在法定计量检定机构中有效地运行。     

激光冲击中的"应变屏蔽"和"约束击穿"

讨论了约束状态和激光冲击的高压、高能、超快及超高应变率对材料响应之间的2个共性问题。激光冲击时,当被冲击材料本身与表面自由约束层能完全约束受冲击区域表面的宏观形变而不影响强化效应时,称为应变屏蔽,此时被冲击件可视为厚件,材料内部将保留大量的应变微结构;反之,当被冲击材料不能约束冲击能量而产生宏观形变时,称为约束击穿,此时被冲击件可视为薄件,冲击效果以塑性变形为主。最后扼要介绍了这2种现象在材料表面强化和微成形制造领域中的应用。     

卷烟包装“水雾”与“磨花”问题研究

目的针对卷烟条盒商标纸出现的"水雾"和"磨花"等问题,从商标纸、薄膜、美容器等方面找出改进和解决措施。方法对商标纸、薄膜、美容器等3个因素进行三因素四水平的正交试验,寻找影响卷烟条盒包装耐水雾和耐磨花的因素。结果通过正交试验确定了影响条盒包装耐磨花的主次因素依次为美容器、薄膜、商标纸;影响包装耐水雾的主次因素依次为美容器、商标纸、薄膜;从薄膜方面解决"磨花"和"水雾"问题时,改进方向主要是改进其耐摩擦性能,并适当提高雾度;从商标纸方面解决"磨花"和"水雾"问题时,改进方向主要是进行油墨和光油的选择,干燥功率和速度等的优化,并适当提高摩擦因数;从美容器方面解决"磨花"和"水雾"问题时,首先考虑将美容器升级为活动结构,并适当降低温度。结论薄膜、商标纸对耐磨花指数、耐水雾指数有不同程度的影响,但仅当美容器升级为YTCJ-R2活动全自动装置美容器时,磨花现象得到明显改善,水雾现象基本解决,其对薄膜、条盒商标纸材料亦有较强的适应性。     

“安徽制造”如何迈向“安徽创造”

在知识经济、品牌经济逐步成为经济发展主导力量的今天,推动广大市场主体从产品经营上升到品牌经营,是提高产品和服务质量、增强企业竞争能力的必经途径."十二五"期间,安徽省将努力扩大注册商标总量,积极争创驰名商标、著名商标和出口品牌,打造能与国际品牌竞争的自主品牌,实现由"安徽制造"向"安徽创造"的跃升.     

"产品标准"--"产品质量"的前提

我们常能听到、看到这样一句话“提高质量”,而这种提法混淆了“产品质量”与“产品标准”的概念。“提高质量”从文字意义上讲,其本身的含义与人们普遍所认为的概念是有所区别的。从标准化术语（文字上）,“质量”一词的定义为：“反映实体（可单独描述和研究的事物）...     

基于“风险源+承灾体+减灾体”的城市安全表征“库-网-流-谱-法”理论框架

我国的城市安全面临自然灾害、事故灾难等多种重大挑战。针对城市安全现阶段的实际需求与重要难题,该研究引入“减灾体”和“减灾力”的概念,以风险源、承灾体和减灾体为三大基本要素,依托数字孪生、机器学习、知识图谱等新技术,建立了基于“风险源+承灾体+减灾体”的城市安全表征“库-网-流-谱-法”理论框架,并对该框架中每个环节涉及的研究内容与关键问题进行了详细阐述。所提出的理论有望更加合理地表征城市的管理能力在城市安全中的作用,助力实现城市安全性态的动态表征以及相关决策的智能学习与优化。     

健康设计的“知”与“行”——评《健康设计思维与方法》

如何通过设计促进人个体、人与人、人与物的健康状态,如何通过设计应对国家及全球的健康发展目标,具有重要的研究价值。邓嵘教授的《健康设计思维与方法》,从个体健康走向健康系统,从绝对稳态走向动态平衡,从被动健康走向主动健康,为健康设计从认知走向实践提供了有益参考。