消失模铸造充型与凝固过程的计算机仿真

根据消失模铸造液态金属充型及液态金属—模样界面的推进机制,提出了充型过程界面推移位置的人工神经网络算法。根据计算得出的界面位置,用SOLA算法计算了充型过程中液态金属的流场,并耦合计算了充型过程中的温度场。根据计算得到的充型结束时铸件及铸型温度场,求解三维导热微分方程,计算了铸件凝固过程的温度场。结合消失模铸造型壁移动的规律,预测了球墨铸铁件消失模铸造的收缩缺陷。计算模拟结果与充型过程实际测试结果及铸件解剖结果一致。     

镁合金真空低压消失模铸造新技术

介绍了一种新的铸造技术--真空低压消失模铸造的工作原理.建立了其在充型过程中的物理模型与数学模型,分析了其铸造工艺的特点及影响因素,以及在铸造高精度、复杂镁合金铸件方面的优势.作为压力铸造、低压铸造的补充,真空低压消失模铸造新技术在铸造高质量和高精度的镁合金铸件中具有广泛的应用前景,另外还可用于铸造高精度、复杂的铝合金铸件.展示了用该新技术铸造成形的复杂的电机壳体、排气管等镁合金铸件.     

镁合金消失模铸造充型研究进展及展望

本文从消失模铸造镁合金工艺参数、白模的热解特性、白模热解产物排出过程等三个方面论述了近年来镁合金消失模铸造充型发展过程,分析了镁合金消失模铸造目前的问题以及下一步的研究方向。     

消失模铸造制动盘夹杂缺陷的防止

消失模铸造工艺金属液充型过程比普通砂型铸造复杂的多,同时存在多种物理、化学反应,并直接影响铸件的内在质量,以生产制动盘为例,结合消失模铸造的工艺过程,分析夹渣、夹砂等夹杂类缺陷产生的原因和防止方法。     

铝合金先进铸造技术在发动机关键零部件成形中的应用（上）

重点对铝合金发动机缸体的压铸成形和铝合金水冷双层排气管的消失模铸造成形工艺过程中的关键核心技术、铸造的质量问题及其处理措施等进行了简要介绍，希望对读者有借鉴作用。     

低压铸造铝合金车轮充型过程数值模拟的研究

利用数值模拟技术,对低压铸造铝合金车轮的流动、充型过程进行了分析。应用表明,流动场数值模拟技术可以跟踪液态金属的充型形貌,分析各部位的压力分布,为优化铸造工艺、改进模具设计提供了有效的手段。     

大型铝合金汽车底盘一体化砂型铸造技术

针对大型铝合金汽车底盘铸件的结构特点，分析铸造工艺难点及要点，提出大型铝合金汽车底盘一体化砂型铸造技术，并进行合金熔体净化、合金晶粒组织细化、薄壁件完整充型、尺寸精度控制等方面的研究。研究结果表明，通过合金熔体净化、合金晶粒组织细化，可以获得本体各向同性、力学性能优异的大型铝合金汽车底盘铸件。通过一体化砂型铸造技术，获得充型完整、内部质量优良的大型铝合金汽车底盘铸件，达到设计要求。     

低压铸铝合金车轮充型过程数值模拟的研究

利用数值模拟技术，对低压铸造铝合金车轮的流动，流型过程进行了分析，应用表明，流动场数值模拟技术可以跟踪液态金属的充型形貌，分析各部位的压力分布，为优化铸造工艺、改进模具设计提供了有效的手段。     

基于Fluent的重力铸造充型凝固过程数值模拟研究

拉伸试棒广泛应用于新材料、新工艺的开发,而标准拉伸试棒铸造模具体积大,造成材料的浪费;型腔截面变化复杂,充型过程中会产生飞溅,在铝合金铸造时容易产生冷隔、浇不足和缩松等缺陷。针对这一情况,设计了一种体积小、截面简单的模具,并用Fluent软件对A357铝合金重力铸造工艺进行了模拟,研究温度场和流场的变化规律,实现充型过程热流耦合和凝固过程的温度场计算,并预测铸件质量。研究结果表明,新模具充型良好,速度平稳,凝固时试棒位置能够有效补缩,消除了缩松缺陷。     

改性高锰钢环锤的消失模铸造模拟

通过采用Procast软件对消失模铸造高锰钢环锤的充型及凝固过程进行了数值模拟,观察其缺陷产生的部位,并分析缺陷产生原因。以此为依据,对高锰钢环锤的生产过程进行优化,有效避免缩松、缩孔在其关键部位的形成。     

消失模发泡珠粒射料充填过程模拟

针对消失模铸造模样制造过程中的发泡珠粒射料充填问题,建立数学模型描述珠粒射料充填过程中的气固两相流动过程并进行了数值模拟,采用双流体模型描述气体相和颗粒相,SIMPLE方法求解气固两相的连续方程和动量方程。为验证模拟结果,采用自行设计的模具进行珠粒射料充填,并用数码摄像机记录了整个射料过程。数值模拟和试验结果显示:在射料充填前期,模具底部空气流动速度快,携带能力强,到达模具底部的珠粒都被带到顶部堆积。珠粒充填超过2／3以后,珠粒才开始在底部堆积,最后形成一个椭圆形漩涡并逐步消失。数值模拟和试验结果符合较好。     

A new shell casting process based on expendable pattern with vacuum and low-pressure casting for aluminum and magnesium alloys

A new shell casting process, with the adoption of the foam pattern of lost foam casting (LFC) as prototype and the combination of the thin shell fabrication technology of investment casting and vacuum and low-pressure casting process, was proposed for manufacturing complicated and thin-walled aluminum and magnesium alloy precision castings. Loose-sand uniting vacuum was used in the new process to further reinforce the thin shell, and the new process proves to be a process with simple process, low cost, and high thin shell strength. Because the molten metal filling and solidification are completed under air pressure and vacuum level, the filling capability and feeding capacity of the molten metal are greatly improved, and the castings become denser. This paper mainly investigated the fabrication technology of thin shell based on foam pattern prototype, the removing foam and roasting shell process and vacuum and low-pressure casting process. The few-layer compound thin shell of silica sol–sodium silicate was adopted for the new process. Removing foam pattern was carried out at 250°C for 30 min, and the shell was roasted at 800°C for 1 h. Combined with the vacuum and low-pressure casting process, this new shell casting process has successfully produced thin wall and complex aluminum and magnesium alloy parts with high quality. In addition, comparisons in terms of filling ability, microstructure, mechanical properties, porosity, and surface roughness among this new shell casting, gravity casting, and LFC were also made to show the characterization of this new shell casting process.     

铸造过程的多尺度模拟研究进展

铸造行业对国民经济的发展具有重要作用,但我国与国外有很大差距,严重制约着经济的发展。铸造成形加工技术的发展趋势之一是用计算机模拟仿真技术来逐步代替传统的经验性研究方法。计算机模拟技术已成为改造传统铸造产业的必由之路,在生产中得到了越来越广泛的应用。随着铸造过程宏观模拟技术的成熟,研究者们把目光转向了微观过程模拟与多尺度模拟。主要针对目前的研究热点和发展趋势作了阐述,特别是对新一代精确铸造充型凝固过程模拟、铸造过程的应力应变分析、微观组织的形成与演变及并行工程环境下的多尺度模拟仿真等方面的国内外最新进展进行了分析,同时重点介绍了我国在这方面的研究成果。     

Influence of gas flowrate on filling ability and internal quality of A356 aluminum alloy castings fabricated using the expendable pattern shell casting with vacuum and low pressure

In this study, a new casing process named expendable pattern shell casting process with vacuum and low pressure (EPSC-VL) was introduced to produce complicated and thin-walled aluminum alloy castings. The gas flowrate is one of the most important process parameters for manufacturing castings during the EPSC-VL process. In the present work, the influence of gas flowrate on the filling ability and internal quality of A356 aluminum alloy castings fabricated by the EPSC-VL process were investigated. Moreover, the filling ability, internal quality, as well as mechanical properties of A356 aluminum alloy castings obtained by EPSC-VL and lost foam casting (LFC) processes were also compared. The results obtained suggested that the filling length increased with the increase of gas flowrate, and the filling length of the thick section was larger than that of the thin section under the same gas flowrate when the gas flowrate was less than 19 m³/h. Furthermore, the porosity of castings decreased with increasing gas flowrate, and the microstructure of castings became denser, and the internal quality of castings was obviously improved. The comparison experiments showed that the EPSC-VL process had superior filling ability, internal quality, and mechanical properties compared with the LFC process, and the surface quality of castings obtained by EPSC-VL process was also better than that of the LFC process. The casting practice of complicated and thin-walled A356 aluminum alloy intake manifold part also suggested that the EPSC-VL process had an obvious advantage for the fabrication of complicated and thin-walled aluminum alloy castings compared with the LFC process.     

基于PLC的消失模铸造泡沫模样成形装置

介绍了消失模铸造泡沫模样的成形过程.采用可编程控制器为主要控制元件,研制出一台泡沫模样成形控制装置,并对控制系统的硬件和软件构成、控制方式及特点作了详细介绍.最后利用该控制装置制作出表面光洁的优质泡沫模样.     

镁合金真空低压消失模铸造常见缺陷分析

本文对镁合金真空低压消失模铸造中常见的一些缺陷进行了介绍,并对这些缺陷的形貌特征、产生原因及其影响因素进行了分析,在此基础上提出了减少和消除这些缺陷的方法。为消失模铸造工艺更好地应用于生产中,防止铸造缺陷的出现提供参考。     

消失模铸造工艺技术研究

从消失模的铸件设计原则、铸造工艺设计原则和浸渗技术三个方面进行分析,进而对消失模铸造有了深入的认识,并提出消失模铸造工艺技术的一些规范和要求,避免工艺技术因素引起的铸造缺陷和废品。     

可用于消失模模样制造的EPS快速成型系统

针对目前消失模模样加工发展的要求,研究了EPS快速成型技术,采用CAD/CAM技术、计算机控制技术、数控技术等知识,开发了一种EPS快速成型系统.该系统通过成型软件自动生成加工路径,将其转化成步进电机的输入信号,从而控制机械部分的运动,以电热丝气化EPS的切割方式,切割出一个完整的三维模型.此系统总体分为三大块:机械部...