基于Magma数值模拟的汽油机活塞铸造过程优化

利用Magma软件对某汽油机铝合金活塞铸造过程进行了数值模拟,根据出现的铸造缺陷类型及位置对铸造模具进行了优化。结果表明,在顶模前端增加铝液存储槽后,避免了前端容易被氧化的铝液在顶面停留,从而减少铝液填充到顶面时因模具排气不畅而形成的气孔缺陷,并运用染色及CT扫描检测技术验证了模拟结果与实际生产的一致性。通过小批量生产验证,活塞顶面铸造缺陷由原来的50%降低至5%以内,有效地解决了活塞顶面铸造缺陷,提高了产品品质。     

ZM6镁合金大型薄壁铸件数值模拟

用MAGMASOFT专业铸造软件对ZM6镁合金砂型薄壁件铸造过程进行了数值模拟,研究了铸件在充型和凝固过程中的温度场分布,预测了铸造过程中出现的各种缺陷.结果显示在铸件内浇道部位易出现气孔和氧化夹杂,而在铸件中部与补缩冒口连接处易出现缩孔、疏松缺陷.通过对铸件进行金相、SEM、EDAX分析,得出实际浇注铸件产生的缺陷与模拟结果相符合.     

压铸机活塞铸造成型的工艺优化

通过利用数值模拟软件对压铸机活塞铸件的铸造过程进行模拟,根据模拟结果分析了活塞铸件的充型温度场和速度场、凝固过程、凝固温度场、缩孔缺陷及应变情况,从而对其铸造工艺方案进行了优化,并通过模拟结果对比分析得到了最佳铸造工艺参数.     

机床滑枕铸造工艺数值模拟与优化

针对机床滑枕体积大、结构复杂,铸造加工中膨胀难以控制,易出现缩松、缩孔缺陷的问题,在对原滑枕铸造工艺及实际生产中出现缺陷分析的基础上,使用Pro CAST模拟软件对铸件凝固过程进行数值模拟。根据模拟结果对铸造工艺从浇注系统、冒口设计、冷铁布置等方面进行优化。最终克服铸件缩松、缩孔缺陷的出现,得到滑枕铸件铸造工艺的最佳方案。     

基于ProCAST的铝合金活塞砂型铸造工艺分析

用ProCAST铸造仿真软件对ZL104铝合金活塞砂型重力铸造过程进行了数值模拟。依据模拟结果,分析了铸件充型凝固过程的速度场和温度场,并预测出缺陷形成区域,建立了工艺优化措施。采用增设冒口、降低浇注速度等措施后,原铸造缺陷位置发生改变,提高了产品的品质和合格率。     

大直径铝合金活塞的模具设计和铸造工艺优化

在原铸造工艺基础上,利用德国MAGMA铸造凝固模拟分析软件,对大直径铝活塞毛坯铸件的浇注、凝固过程进行数值模拟,预测了铸件产生铸造缺陷的可能部位.根据模拟结果,对模具结构和原有铸造工艺进行改进和优化.改进后模拟效果良好,经生产验证,铸件质量明显提高,达到大幅度缩短活塞的试制周期,节约试制成本,提高产品质量的目的.     

复杂高锰钢件铸造工艺优化

某高锰钢铸件因其内部空腔结构复杂而易形成铸造缺陷,为此采用ADSTEFAN软件和ProCAST软件对其初始铸造工艺进行数值模拟,分析了铸件温度场特点、铸件缺陷产生部位和原因。针对初始工艺铸造过程易出现的铸造缺陷,调整了轮毂冒口A、轮缘冒口B尺寸及冷铁形状和位置,优化了铸造工艺。模拟结果显示,优化工艺消除了铸件轮缘区域缩松缺陷,降低了热裂倾向。实际铸造试验验证了模拟中易于出现缩孔、缩松及热裂的位置,并表明优化工艺基本可行。     

基于计算机模拟的球墨铸铁件铸造工艺优化

利用三维绘图软件Pro/E对某球墨铸铁铸件做实体造型,应用计算机模拟软件对铸件完成铸造过程的数值模拟,预测了铸件凝固过程中产生缺陷的位置。针对凝固过程中缩陷缺陷,根据模拟结果在缺陷易产生位置添加了热侧冒口和水冷通道,优化了铸造工艺,提高了球墨铸铁件的质量。     

挖掘机后桥壳铸钢件的铸造工艺优化

运用AnyCasting铸造模拟软件对挖掘机后桥壳原铸造工艺进行了模拟,结果显示铸件易出现夹杂、缩松、缩孔,裂纹等铸造缺陷,经生产验证,铸件产生的缺陷基本与模拟结果吻合.针对原工艺设计存在的不足,对工艺进行了优化,包括浇注系统和冒口的设计、冷铁的放置、圆角的过渡、浇注时间的调整和涂料的改进.工艺优化后,铸件缺陷出现的概率大大降低,提高了工艺出品率.     

球墨铸铁曲轴铸造缺陷预测与验证

采用EKK CAPCAST铸造模拟软件模拟球墨铸铁曲轴铸造过程,预测铸造充型与凝固过程中可能产生缺陷的种类、位置和大小,并结合生产试验进行对照验证。模拟结果表明,现有生产工艺条件下铁液充型过程平稳,未发生湍流现象;但是凝固过程中第4主轴颈出现较大孤立熔池区,凝固时间较晚,产生较大收缩应力,此处易产生约6 mm~3大小的收缩裂缝缺陷。模拟预测结果在实验中得到证实,在第四主轴颈内发现裂缝缺陷。将浇注生产的曲轴剖开,裂缝包裹的体积与预测缺陷形成区域体积在同一数量级。金相观察和硬度表征发现,裂缝内外组织性能存在明显不同,是凝固时间不同步所致。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Comparative analysis of functional possibilities of methods of pulse treatment of a melt

This paper describes the general features of the functional methods of electrohydropulse, pulse electrocurrent, and magnetic pulse treatment processes of the melt in order to positively vary its crystallizaton ability.