消失模铸造充型过程中的气膜压力及其厚度的数值模拟

采用数值模拟方法,通过模拟板形灰铸铁件的消失模铸造充型过程,分析了各种工艺因素对充型过程中的气膜压力和气膜厚度的影响.结果表明,液态金属充型的驱动力并非重力而是消失模的退让速度,而这一速度是由气膜压力和气膜厚度的相互自动变化来调节,使充型达到稳态.结合理论计算,得到底注式浇注时充型可达到稳态,且气膜厚度和气膜压力随浇注温度、模样密度、涂料层厚度的增大而增大,随负压度和涂层透气性的增大而减小.     

工艺因素对铸铁件消失模充型速度的影响

使用计算机数据采集系统测试了铸件消失模的充型过程。通过正交试验研究了负压度、模样密度、浇注温度、金属静压头、模样厚度、涂层透气性、内浇道尺寸等工艺因素对充型速度的影响,并就这些因素对充型速度影响的程度进行了分析。     

可控气压下镁合金消失模铸造工艺参数的研究

研究了模样密度、涂层厚度、浇注温度、真空度等工艺参数对可控气压下镁合金消失模铸造时液态金属的充填形态和充型速度的影响,以及充型速度与充型形态之间的关系.结果表明:在可控气压下镁合金消失模铸造过程中,液态镁合金呈拱形平稳向前推进,并随着泡沫模样密度的降低、涂层厚度的减小、浇注温度和真空度的提高,充型速度提高.各因素对充型速度的影响效果由大到小的顺序是:泡沫模样密度→涂层厚度→浇注温度→真空度.通过分析实验数据,建立了可控气压下镁合金消失模铸造的充型速度的非线性数学模型.     

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。     

聚苯乙烯对金属液充型过程的影响

对聚苯乙烯模样性能对金属液充填消失模过程的影响进行了数值模拟，结果表明：模样性能显著影响金属液充型过程的温度场及充型能力，随模样密度或气化潜热增加，金属液充型过程中温度降增加，充型能力下降，采用低气化潜热、低密度、低发气性聚苯乙烯模样有利于提高金属液的充型能力。最后确定了国产聚苯乙烯珠粒研制开发方向。     

消失模铸造滑体铸件的数值模拟

采用数值模拟方法研究了模样密度和浇注温度对消失模铸造灰铸铁滑体铸件充型及凝固过程的影响,并与实际生产进行了对比。模拟结果表明,提高浇注温度和降低模样密度,铸件的充型速度增加,同时高的浇注温度也会使模样与金属液间的气膜压力增加,这会使模样的退让速度与液态金属的前进速度达到动态平衡。较高的浇注温度和较低的模样密度使缩孔的形成倾向变小。     

铸铁件消失模充型速度的测试及计算

使用计算机数据采集系统测试了铸件消失模充型过程中负压度、模样密度、浇注温度、金属静压头等工艺因素对充型速度的影响规律。通过多元线性回归，给出了充型速度的经验计算公式，并对公式进行了验证。     

消失模铸造铝液充型速度研究

研究了各工艺因素对消失模铸造铝液在型腔中平均流速的影响,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,模样厚度越大,铝液充型速度越慢。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。     

铸铁件EPC—V法工艺因素对充型速度的影响

通过正交试验研究了铸铁件负压气化模铸造充型过程中各种工艺因素对金属液充型速度的影响。试验结果表明，在考虑的工艺因素中，对充型速度的影响由大到小依次为：模样材料、金属静压头、涂料透气性和浇注温度。模样材料与涂料的交互作用对金属液的充型速度具有非常重要的作用。     

镁合金负压消失模铸造充型过程的研究

镁合金负压消失模铸造充型过程的直接观察实验的结果表明 ,不抽真空时 ,金属前沿呈微凸形平缓地向前推进 ;抽真空时 ,因在模样分解产物的排除方向上存在一正的压力梯度 ,金属液优先沿模样壁充填型腔使流动形态呈不规则的凹形形态。提高真空度 ,不规则的流动形态的凹度更大且充型时间明显缩短。浇注方式对流动形态和充型时间的影响不大 ,与顶注和侧注相比 ,底注时充型过程最为平稳 ,且其充型时间最长。根据试验结果 ,建立了镁合金负压消失模铸造充型过程的模型