基于DOE优化电连接器外壳压铸工艺

为了减少电连接器外壳端盖压铸件的缩孔体积,在综合考虑各种因素对铸件质量影响的条件下,以缩孔体积为试验指标,基于DOE方法,利用Pro CAST软件对压射速度、充型速度、浇注温度和模具温度进行了仿真分析.结果表明,对缩孔体积影响程度从大到小依次为压射速度、浇注温度、充型速度和模具温度.当工艺参数取最优值时,缩孔体积主要分布在排溢系统和浇注系统中.当按照最佳工艺参数进行生产时,铸件内部未产生缩孔和缩松,且铸件质量符合检验技术要求.     

基于数值模拟的YL112压铸浇注系统设计与优化

对YL112铝合金压铸件设计了3种类型的浇注系统,运用流体模拟软件Flow-3d对3种设计的充型过程进行模拟。通过观察温度场、压力场和表面缺陷的分布情况,预测充型过程中的氧化夹渣、气孔等缺陷。在分析模拟结果的基础上提出了浇注系统和溢流系统的优化方案,提高了铸件的质量。结果表明：在浇注温度620℃、模具连续工作温度200℃、冲头压射速度2.0 m.s-1的条件下,合理的溢流槽使金属液具有均匀填充型腔的填充路线的方案最为合理。     

保持架挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟

为实现对挤压铸造生产过程的精确控制,运用有限元模拟软件对镁合金轴承保持架进行挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟,得出最佳的挤压铸造工艺参数.优化的工艺参数为：浇注温度710 ℃,模具预热温度180 ℃,冲头压射速度25 mm/s,比压200 MPa,保压时间约为20 s.建立了充型时间和凝固时间与模具预热温度和冲头压射速度的数学关系式,并对液态合金的充型及凝固过程进行了可视化观察.模拟结果表明,充型、凝固过程合理,铸件结构完整,效果良好,说明镁合金轴承保持架具有良好的成形性.将此模拟结果应用到实践中,可优化挤压铸造过程,提高工作效率.     

基于有限元法的镁铝合金薄壁压铸件压铸缺陷分析

铸造充型过程的数值模拟技术是铸造领域的前沿技术。采用这些技术进行充型过程的数值模拟可以帮助人们更清楚地了解充型过程中金属液流动的自由表面和速度分布。为了给薄壁压铸件选择最佳浇注系统和最佳工艺参数,利用PROCAST软件对铸件的压铸过程进行了数值模拟,获得了铸件充型时间和温度场的分布,根据分析结果优化模具结构和压铸工艺。     

AM60镁合金方向盘骨架压铸充型过程数值模拟

利用仿真软件FLOW-3D,对镁合金汽车方向盘骨架进行模拟.使用正交实验分析方法确定了压射速度、模具温度、浇注温度改变时压铸件产生缺陷百分比的变化.进行多组正交试验后,在优化的工艺参数下,观察液态镁合金充型及凝固过程中流场和温度场的分布情况,预测缺陷出现的部位,以寻求最佳的工艺参数,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.模拟结果表明：最优的压射速度应为2.34m/s,模具初温为220℃,浇注温度为700℃,能达到最佳充型效果.     

铝合金框架压铸工艺数值模拟及分析

通过应用多种软件交换和数据接口技术,设计了正交实验以完成压铸过程数值模拟。结果表明：通过设置合理浇注系统、控制压铸速度和提高模具预热温度,可以有效减少铸件缩松缩孔;各参数对铸件缩松缩孔发生概率影响程度从大到小依次为浇注系统方式、模具预热温度、压铸速度;理想工艺方案为浇注系统a、压铸速度1 m/s、模具预热温度450℃。     

涡轮增压器叶轮低压铸造工艺设计及优化

采用UG NX8.0对某涡轮增压器叶轮的三维立体图进行有限元网格划分,应用ProCAST对铝合金叶轮的低压铸造充型过程和凝固过程进行数值模拟,利用VisualCAST对产生的缺陷进行可视化的对比,分析浇注温度、模具温度及压力-时间参数对铝液充型状态和凝固顺序的影响,并获得合适的低压铸造工艺参数。对试铸样品进行检测,结果表明:利用ProCAST可对叶轮的低压铸造工艺进行定量优化。     

铝合金汽车转向器壳体真空压铸工艺

为了提高铝合金压铸件的质量,采用真空压铸成形技术对铝合金汽车转向器壳体的压铸成形性进行了研究.利用正交试验、硬度试验、密度试验及显微组织分析,研究了真空压铸工艺参数对转向器壳体压铸成形性能的影响.结果表明：在开模时间10s及型腔真空度5~10kPa的条件下,工艺参数对转向器壳体密度的影响主次顺序为压射速度、浇注温度和模具温度,而对硬度的影响主次顺序为模具温度、浇注温度和压射速度.转向器壳体合适的真空压铸工艺参数为浇注温度680℃、模具温度140℃、压射速度3m/s.采用真空压铸工艺不仅能明显改善压铸件的充型性能,提高铸件密度、表面光洁度及力学性能,减少气孔缺陷,而且还能明显提高铸件的合格率.     

激光选区熔覆牙科用钴铬钼合金的金瓷结合性研究

为解决传统铸造的钴铬钼烤瓷修复体在临床应用中存在的崩瓷、瓷剥落等问题,对激光选区熔覆（Selective Laser Melting, SLM）技术制作的牙科钴铬钼合金进行了金瓷结合性研究,以探求SLM技术在临床应用的可行性。使用SLM成型机制备金瓷结合、热膨胀系数试样,以铸造钴铬钼合金为对比,借助金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、热膨胀仪等分析测试方法,通过对其显微结构、相组成、热膨胀系数、金瓷结合强度及其结合界面的研究来综合评价SLM制作的钴铬钼合金的金瓷结合性。研究结果表明：SLM制作的钴铬钼合金的相组成主要包含FCC结构的α相和HCP结构的ε相,不含针状有害相σ相,且α相的含量达到84%;SLM制作的钴铬钼合金在25℃~500℃的平均线膨胀系数为13.874×10-6 /K,低于同类铸造钴铬钼合金试样,金属基体与陶瓷的热匹配性更好;SLM钴铬钼合金的金瓷结合强度为（36.55±1.78）MPa,明显高于铸造合金（P<0.01）,且数值稳定性更好;钴铬钼合金与陶瓷的断裂模式是粘附开裂,与结合界面处金属与陶瓷润湿性和内生氧化膜形态有关;SEM分析发现SLM制作的烤瓷件合金与陶瓷的润湿情况较好,无微孔等缺陷,内生氧化膜厚度较厚;铸造烤瓷件合金与陶瓷的润湿性较差,存在微孔等缺陷,内生氧化膜的厚度较薄。通过与铸造钴铬钼合金性能对比发现,SLM制作的钴铬钼合金具有更好的金瓷结合性,这为SLM技术在牙科修复临床应用提供参考。     

滤清器支架压铸充型凝固过程数值模拟及工艺研究

根据铝合金滤清器支架的结构特点,设计了铝合金滤清器支架压铸模具和压铸工艺。用ProCAST模拟软件对滤清器支架进行压铸充型凝固过程数值模拟,模拟出合理的压铸工艺参数:浇注温度630℃,压射速度1.0m/s,模具预热温度200℃。用制造出的压铸模具进行压铸生产,得到了合格的压铸件,模拟结果可以应用于实际生产中。     

钴铬钼合金棒材制备技术研究

本文对比了单真空铸造工艺与双联锻造工艺制备的医用钴铬钼合金棒材成分,夹杂物,显微疏松及力学性能,采用双联锻造工艺显著提高钴铬钼合金棒材力学性能。     

渗流铸造泡沫铝合金的试验研究

泡沫铝合金是一种新型的多用途金属材料。采用正交实验法,选择三种不同粒径的填料,系统研究了粒子预热温度、金属液浇注温度和充型压力对渗流铸造泡沫铝合金成型工艺的影响。其中以粒子预热温度的影响为大。     

数值仿真注塑充模过程

使用CFD软件Polyflow,数值研究了注塑机注射充模过程中模具型腔内聚丙烯熔体的二维非等温流场,分析了不同时刻模具型腔内熔体的速度、压力、温度和剪切速率分布。研究结果表明,在充模过程中流场的各个物理量变化比较均匀,在流动前沿温度较高、压力最小。在充填过程的不同时刻,随着时间的增加,熔体的平均压力不断升高、平均温度不断降低。不同熔体的注射温度影响模具型腔内熔体的流场。较高的注射温度升高熔体平均温度,减低模腔熔体的平均压力,使熔体的粘度降低,改善熔体的流动性。研究结果对注塑机模具的设计和注射充模工艺参数的选择有一定的理论指导意义。     

股骨假体热应力有限元分析

为定量研究材料热物性对股骨-假体系统应力的影响,以热弹性力学为基础,利用有限元方法对髋关节置换后股骨-假体系统的应力进行分析．假设假体、骨水泥、股骨为线弹性和各向同性材料且完全结合的同心圆柱体,经力学分析和有限元仿真,分别求得钛合金和钴铬合金作为假体材料时考虑热效应前后的假体／骨水泥、骨水泥／股骨随轴向位置分布的界面剪切应力以及假体、骨水泥、股骨的轴向应力．结果表明:界面失效是股骨-假体系统的主要失效形式,热效应使界面产生了混合而不是纯剪切的失效形式,加快了股骨-假体系统的界面失效,加速了假体柄的松动;由于钴铬合金的热膨胀系数大于钛合金,钴铬合金作为假体材料时更易引起界面失效,导致手术失败．选择热膨胀系数小的假体材料,可以减小界面失效的可能性,提高手术成功率．     

基于ProCast的滤清器支架压铸过程数值模拟及工艺优化

根据滤清器支架的结构特点,设计了滤清器支架压铸模具和压铸工艺。用ProCAST模拟软件对滤清器支架进行压铸充型凝固过程数值模拟,模拟出合理的压铸工艺参数:浇注温度650℃,压射速度1.4m/s,模具预热温度200℃。用优化出的压铸工艺参数进行压铸实验,得到合格的滤清器支架压铸件。观察金相组织,滤清器支架产品性能和质量满足使用要求,验证了模拟结果的正确性,可以应用于生产实践中。     

压铸件充填特性的研究

本文利用自制的精密压力计,测定了金属液充型过程中的压力,观察了压铸件的金相组织,并测定了其抗拉强度。指出了金属液充型时压力传递的规律及其对压铸件质量的影响。对正确设计浇注系统,合理地进行压铸型设计,提高压铸件质量和经济效益等有实际指导意义。     

汽车EGR阀座压铸充型凝固过程数值模拟及工艺优化

对汽车EGR阀座进行结构分析,设计正交试验表,运用Pro CAST软件,根据正交试验方案对汽车EGR阀座压铸充型凝固过程进行数值模拟。根据模拟结果优化出EGR阀座压铸工艺参数:压射速度1m/s,模具预热温度190℃,浇注温度620℃。设计并制造出EGR阀座压铸模具,用优化出的压铸工艺参数进行压铸实验,得到了合格的EGR阀座压铸件。观察其金相组织,EGR阀座产品性能满足使用要求,验证了模拟结果的正确性,可应用于生产实践中。     

改进粒子群神经网络融合有限元分析的铸锻双控动态成型多目标优化

针对铸锻双控成型过程中多工艺参数的优选问题,提出一种改进粒子群算法优化神经网络融合有限元分析的成型工艺参数优选方法。首先根据成型工艺的特点,以金属液浇注温度、模具预热温度、充型速度、铸锻压力、保压时间5个工艺参数为输入因素,以铸件重量、表面缺陷、抗拉强度3个参数为输出指标,采用正交拉丁超立方设计进行试验,并将所得工艺参数作为训练样本,通过神经网络构建影响因素与优化目标间的非线性函数关系。再以神经网络的输出误差值作为粒子适应度,并采用改进粒子群算法优化BP神经网络的权值和阈值,构建工艺参数预测模型进行多参数寻优。通过CAE有限元仿真验证表明,该方法能够准确地获得成型过程中的最佳工艺参数组合。研究结果可为铸锻双控过程的工艺参数调整与优化提供参考。     

基于CAE技术的尼龙管路支架注塑模设计分析

以尼龙管路支架为例,根据其使用要求和结构特点,介绍了Pro/E及Moldflow软件在注塑模具设计中的应用.利用Pro/E完成了模具的三维造型,整个过程中分别对分型面、型腔布置、浇注系统、排气系统及冷却系统等进行了详细的讨论与设计.利用Moldflow对设计的模具结构进行了模拟分析,指导生产实际中注射压力、锁模力、注射温度等工艺参数的设置,发现并解决可能出现的成型缺陷问题.试模后模具能够满足批量生产的要求,制品也达到了精度要求.     

半固态镁合金压铸充型过程的数值模拟研究

在考虑半固态AZ91D镁合金充型过程的压力和速度变化特征的基础上,建立了模拟计算所需要的表观黏度数学模型。采用ProCAST软件,对半固态镁合金压铸充型过程进行模拟,预测卷气、夹杂物产生的可能性,以便优化其工艺参数和工艺方案。结果表明,与全液态镁合金充型过程相比,半固态金属充型平稳,模具寿命长,铸件质量好;改变内浇道和溢流槽的设置位置和数量,还可有效地减少铸件本身内部杂质,提高铸件质量。