数值模拟在铝合金压铸件浇注系统中的应用

利用有限元数值模拟软件对不同浇注系统的铝合金压铸件的液态充型过程和凝固时间进行了分析,获得了铸件缺陷的预测结果.对比结果表明,浇注系统的设计对铸件液态充型的过程、凝固时间和铸件缺陷的位置与大小具有显著的影响.改进后的浇注系统设计方案显示液态合金充型平稳,且零件的铸造缺陷明显减少,从而提高了铝合金压铸件的整体质量.     

镁合金汽车下壳体充型和凝固过程数值模拟

对镁合金汽车下壳体铸件在液态和半固态条件下的充型凝固过程进行了数值模拟,并对两种状态下的零件在铸造过程中可能出现缺陷的位置进行了预测.结果表明,半固态合金熔体的充填有利于平稳充填型腔、型腔的气体能及时排出,减少了铸件的内部缺陷.同时,铸件的整体温度场相对均匀,有利于铸件内部的补缩和残余气体的排放,从而提高了铸件质量.     

铝合金盘状零件离心铸造成形过程数值模拟及实验研究

运用ProCAST铸造仿真软件对离心铸造盘状零件充型和凝固过程进行数值模拟,研究了铸件可能产生的缺陷及位置,分析了缺陷产生的原因并优化铸造工艺。通过减少内浇口的数量,提高模具温度,减少热量散失,可以形成盘状零件的顺序凝固,有利于铸件质量的提高。试验表明,模拟结果与试验结果相吻合。     

摩托车钳体挤压铸造技术

根据摩托车钳体零件的结构特点,以侧注方式设计了挤压铸造模具;又以侧注模具为研究对象,对铸件的充型与凝固过程进行计算机模拟。结果表明,给定的工艺参数能使合金液平稳充填,无卷气现象。但在凝固模拟过程中发现,在制件的两侧安装部位因厚大未能实现顺序凝固,有缩孔缩松缺陷产生。最后通过在厚大部位增加型芯的方法消除了铸造缺陷,为生产出性能优良的零件提供了依据。     

球墨铸铁汽车后桥壳体的铸造工艺优化

球墨铸铁汽车后桥壳铸件在生产过程中容易产生皱皮缺陷,为查明原因,采用View Cast软件对其铸造工艺进行分析,并对充型及凝固过程进行了模拟.结果表明,由于合金充型过程不平稳造成金属液氧化严重,进而引起皱皮缺陷.根据模拟结果进行了浇注系统的改进,消除了皱皮缺陷.     

影响低压铸造铸件质量的几种因素

分析了低压铸造中合金质量、铸型用材料、工艺设计及充型工艺参数等对铝合金铸件成形的影响,认为通过改进合金熔炼工艺和铸造工艺设计以及改善凝固过程中的充型压力可减少铸件缩孔、疏松及其他铸造缺陷发生的倾向.     

碎纸刀熔模铸造充型凝固过程数值模拟

熔模铸造薄壁复杂零件时,由于工艺参数选择不当,常常导致铸件出现缩松、裂纹和变形等缺陷,降低了成品合格率。针对熔模铸造工艺参数多且又相互影响的特点,运用有限元法对铸造过程进行数值模拟,研究各个工艺参数对铸造质量的影响,预测可能会出现的铸造缺陷,确定最佳工艺方案。以碎纸刀为例,介绍了熔模铸造充型凝固过程温度场和应力场的分布情况,研究合金充型速度对熔模铸造质量的影响。     

壳体石膏型低压铸造数值模拟及工艺优化

利用View Cast软件对壳体铸件石膏型低压铸造工艺进行充型、凝固模拟,根据模拟结果预测铸件中可能产生缺陷的位置及大小。结果表明,铸件侧耳部位存在大面积缩松、缩孔缺陷,生产的铸件侧面组织存在不同程度缩松现象。分析缺陷产生的位置及原因,对初始工艺方案进行优化,通过在厚壁处增加冷铁、增设内浇道等,再进行凝固模拟。最终模拟结果表明,方案优化后减少了铸造缺陷。经实际生产的铸件内部无缺陷,获得了满足生产要求的铸件。     

烧结台车铸造工艺的数值模拟及优化

利用华铸CAE铸造模拟软件,对烧结台车的充型凝固过程进行了数值模拟。模拟结果显示在原工艺下铸件充型平稳,无卷气现象,但在凝固过程中,铸件厚大部位有热节产生,并最终形成缩孔、疏松缺陷。为了消除热节,在铸件的厚大部位增加了冷铁,并对增加冷铁后的新工艺进行了数值模拟。模拟结果表明铸件内的缩孔、疏松缺陷得到了有效的控制。将改进后的工艺应用到实际生产中,生产出的烧结台车无缩孔、疏松缺陷,内部组织致密,其质量满足了客户的要求。     

基于ProCast的K4169高温合金铸件离心铸造工艺数值模拟

利用ProCast数值模拟软件对K4169高温合金铸件立式离心铸造过程中金属熔体的充型过程和凝固过程进行了模拟研究,分析了离心转速对离心铸造充型过程的影响。结果表明,在离心铸造中,离心转速的选取要适中,转速越大,铸件的充填效果并不是越好;根据铸件缺陷的分析结果,对铸件采用顶注式浇注,铸件缩孔缩松缺陷都集中于顶部冒口和侧壁的暗包。     

铝合金阀盖压铸充型流场的模拟研究

利用流体模拟软件FLOW-3D，对铝合金阀盖压铸件的充型过程及氧化物夹杂进行了模拟仿真。通过模拟改进了浇注系统设计方案，有效地防止铝合金阀盖氧化物夹杂缺陷的产生。结果表明，内浇道位置对流动形态及氧化夹杂有重要影响，改进工艺方案可以减少夹杂缺陷，有利于提高铸件质量。计算机模拟能为工艺方案的评价和改进提供有效的参考依据．     

Numerical simulation and experimental investigation of a thin-wall magnesium alloy casting based on a rapid prototyping core making method

The preparation process of complex thin-wall magnesium alloy castings based on numerical simulation and rapid prototyping core making method is presented in this paper. The filling and solidification processes were simulated using ProCAST to optimise the gating system. The simulation results showed that compared with bottom gating system, vertical slitting gating system equipped with a slot ingate and slag tank contributed to provide a stable filling pattern and eliminate casting porosity. Additionally, Profile Failure-based Rapid Prototyping (PFRP) technology was adopted to obtain sand cores due to its complexity. Mg-4.2Zn-1.7Ce-0.8Zr-0.2Ca-0.2Sr (wt.%) alloy was selected as the alloy material because of the excellent fluidity and flame retardancy. JMatPro was utilized to calculate thermo-physical properties of the alloy to ensure the simulation validity. Casting experiments were conducted, indicating that numerical predictions agreed well with experimental results. Sound thin-wall accessory gearbox casting was obtained based on the optimised gating system and PFRP-fabricated sand cores.     

压铸镁合金方向盘浇注系统的数值模拟

压铸工艺中浇注系统的设计往往有多种可供选择的工艺方案.为了获得合理的方案,本文利用MAGMAsoft软件模拟了浇注系统位置及尺寸对镁合金方向盘铸件质量的影响.通过分析模拟结果,确定了较合理的浇注系统,使铸件缩孔倾向明显减小,改善了铸件质量,可为类似铸件的生产提供参考.     

基于PAGM模型的浇注系统对螺旋桨铸件夹渣率的影响

基于分散相粒子运动模型,考虑夹渣在随流运动过程中动态聚合长大现象,构建了夹渣聚合长大模型(PAGM,Particles Aggregation Growth Model)。采用PAGM对铝合金螺旋桨铸件浇注过程中夹渣的运动轨迹、聚合长大行为及最终位置进行了模拟计算和试验验证。在此基础上研究了浇注系统对铸件夹渣分布及夹渣率的影响。结果表明,浇注系统设计对夹渣运动行为及分布有较大影响,PAGM可有效提升对铸件夹渣分布预测的准确性,为铸件优化设计及失效分析提供参考。     

一种钛合金镜筒的石墨型离心铸造工艺

介绍了某光学设备上使用的钛合金镜筒铸件的石墨型离心铸造工艺.分析了铸件出现浇不足缺陷的原因,通过浇注系统的改进解决了铸件的成形问题,并最终获得了合格的钛合金镜筒铸件.     

铝合金变速器壳体压铸工艺设计及优化

以铝合金变速器壳体为研究对象,结合压力铸造和零件结构的特点,设计浇注系统,使用Magma软件对初始工艺进行数值模拟,结果表明充型不平稳,没有按照顺序凝固,产生缩松缩孔和热裂纹缺陷。根据模拟结果及缺陷产生原因改进浇注系统,增加冷却系统,最终得到消除缺陷、符合要求的工艺方案。     

汽车空调双管气室的铸造技术

可倾转式重力铸造集中了底注和顶注的优点,既有利于金属液充填型腔过程中渣气的排出,也有利于铸件的顺序凝固。汽车空调双管气室是大型薄壁类铸件,有气密性要求,成形困难,易产生浇不足、冷隔等铸造缺陷。利用可倾转重力铸造生产汽车空调双管气室,并通过对浇注系统和工艺参数的优化设计,能大大减少铸件内夹渣和气孔的缺陷,提高铸件机加工后和一次气密检验(无浸渗)的合格率。     

半固态触变成形浇注系统基本参数的算法优化

由于半固态金属的充型能力很差,合理的浇注系统设计就显得尤为重要。采用流体连续性方程和修正过的伯努力方程对半固态金属触变成形浇注系统的基本参数进行优化计算。以充型时间原则和浆料前沿速度原则作为最佳设计原则,通过计算机优化得出最佳的内浇口截面积,从而确定浇注系统的基本参数,并对半固态铝合金平板件充型过程进行模拟计算。结果表明该算法具有很好的效果,为浇注系统的优化设计提供了依据。     

消失模铸造充型过程数值模拟

运用PROCAST软件对板形铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟。考察了阶梯式浇注系统的充型顺序以及底注式浇注系统的充型形态，另外研究了底注式浇注系统的浇注速度对缺陷形成的影响。模拟结果表明，消失模铸造中，金属液优先从阶梯式浇注系统的上层内浇道充型，充型前沿流动紊乱，铸件容易出现气孔或夹渣；对于底注式浇注系统，充型前沿的流动相对平稳，但过快的浇注速度同样会导致气孔或夹渣缺陷。     

大型铸铝件铸造工艺有限元分析与优化

先对大型铸铝件设计两种浇冒口系统方案,然后利用有限元数值模拟方法对其充型流场及凝固过程温度场进行耦合分析,预测铸件铸造过程中缩孔缩松缺陷的产生,并对不同浇注速度条件下铸件的充型流场和充型初期流动前沿进行分析,优化出合理的浇冒口系统设计方案以及浇注速度,最终得到更为可行的铸造工艺方案.