机床底座ProCAST数值模拟及铸造工艺优化

中型灰铸铁机床底座铸造过程中,补缩不足使铸件厚大部分产生较大缩松缩孔,用Creo进行机床底座3D建模,通过3D打印制作分析模型;用ProCAST软件对充型与凝固过程进行多方案、多次有限元分析及仿真模拟.结果表明:铸件厚大部位易产生热节,冷却后产生缩松缩孔,用增加冒口与铺设冷铁等方案优化铸造工艺,使铸件自然补缩,最终实现自下而上的顺序凝固,有效避免产生较大热节,解决了铸件的缩松缩孔缺陷.     

挤压铸造的研究与应用

前言挤压铸造是将压型內的液体金属挤压成形为成品件的工艺。凝固是在此普通铸造时金属液所受压力高几个数量级的高压下完成的。因此,刚收缩的缩孔能很容易从热节获得补缩。施加的高压可使卷入的气体溶入金属液,促使铸     

Al-Si合金的缩松缺陷形态和补缩极限固体比

实用铝合金铸件的缩松具有与其合金组分不同的性质。因此,为了生产无任何缺陷的致密铸件,必须创造使合金液的补缩能填补铸件收缩的铸造条件。我们研究了Al-Si合金铸件的凝固过程,并随之测定了为了生产无任何缩松缺陷的铸件要求合金液朝向冒口凝固的位置(由此得到能消除任何这类缺陷的补缩极限固体比和合金硅含量对它的影响)。含7%Si的Al-Si合金的补缩极限固体比约为0.41。意思是如果在固体比达到0.41以前合金进行定向凝固不产生缩松缺陷。固体比达到或超过0.41的定向凝固产生缩松缺陷。含4～10%Si的Al-Si合金的补缩极限固体比随合金硅含量增多而变低。换言之,含硅量较高的合金在凝固的初期阶段补缩不太流畅。因此,为了生产无缩松缺陷的致密Al-Si合金铸件,随着合金含硅量的增加,即使在凝固的初期阶段,在更大程度上促进定向凝固是十分必要的。于是,如果能确定Al-Si合金铸件在达到补缩极限固体比之前是否进行定向凝固,就可以知道它是否存在缩松缺陷。换言之,从以补缩极限固体比为基础的凝固状态图上的凝固前沿的形状,可以预测任何缩松缺陷的产生。     

铸钢件凝固过程热裂纹数值模拟及预测

根据铸钢件凝固过程三维温度场模拟和热裂纹形成的理论分析,提出了一种考虑凝固速度,补缩能力因素的热裂纹预测判据。在凝固过程温度场数值模拟的基础上,利用预测判据对实验铸件和实际铸件的热裂进行了预测,预测与实际结果吻合。     

铸造工艺的数值模拟优化

为了研究和预测铸造工艺对铸件质量的影响,设置合理的军用汽车转向臂的铸造浇冒口系统和工艺参数。应用铸造模拟软件对转向臂的三种不同工艺方案进行凝固模拟,根据凝固模拟结果显示的缺陷及内部缩松情况,提出改进工艺方案并对其进行凝固模拟,选择最佳方案应用于生产。研究表明,3#是最合理的浇冒口布置方式,最优的浇注温度825℃,浇注时间15 s,采用水平分型。应用表明,铸造模拟软件能够准确地预测充型凝固过程中可能产生的缺陷,从而辅助工艺人员进行工艺优化。     

挤压铸造铝件的质量控制

挤压铸造(亦称液态模锻——译注)是生产近成品形工件(使熔融金属在压力下凝固)的工艺方法。此工艺将锻件的强度与整体性及铸件的经济性和结构的灵活性溶为一体。挤压铸造工艺具有一整套独特的技术要求。要想生产出合格的铸件,必须严格遵守技术要求。本文列举了挤压铸件的11种组织缺陷,如氧化夹杂、气孔、挤压偏析、中心线偏析、起泡、充型不足、冷隔、热裂、粘模、表面脱接、挤压脱接。本文将讨论上述缺陷产生的原因并研究如何将已取得的挤压铸造工艺经验进一步应用于新的生产领域。     

铝合金连杆的液态模锻成形工艺

根据液态模锻成形工艺原理,设计铝合金连杆的液态模锻成形模具结构,并进行液态模锻成形工艺试验。对工艺试验中获得的连杆制件进行T6热处理,经宏观缺陷检查及金相观察发现,制件无缩孔缩松、无冷隔、浇不足、热处理鼓泡等铸造缺陷,组织致密并具有塑性变形特征。借助液态模锻成形工艺具备液态压力充型、压力下结晶凝固、压力补缩和固态塑性变形的特点,获得连杆制件的力学性能,平均达到σb=358 MPa、δ=5.1%,较压铸连杆分别提高47.3%和64.5%。     

过共晶铝合金汽缸体的挤压铸造

研究了过共晶铝合金挤压铸造性质和形成特点,探索了适合过共晶铝合金汽缸体的熔炼变质工艺、挤压铸造工艺,以及化学成分对金相组织、力学性能的影响。结果表明,用较高的挤压压力,辅助局部增压技术,以及采用合理的模具结构,改善排气系统,汽缸体铸件经机械加工浸渗后,能顺利通过1.38MPa卤素气体检漏试验,并且具有很强的抗磨、抗腐蚀性能,满足了汽车空调压缩机使用要求。适量的Zn元素存在,有利于细化B390合金显微组织,减少汽缸体铸件热裂倾向。合适的有机硅白涂料能有效解决汽缸体铸件表面腐蚀问题。     

铝合金电磁低压铸造CAD/CAE技术

研究铝合金电磁低压铸造CAD] CAE技术;通过研究电磁充型压力的确定方法、加压规范设计技术、低压铸造条件下的充型速度初始条件及缩孔缩松预测方法等建立CAD/CAE模型,并进行电磁泵低压铸造过程模拟计算;研究表明在低压铸造过程中可以通过控制电极电流实现压力的精确控制,考虑压力条件下的缩孔缩松预测模拟更准确;电磁泵低压铸造充型平稳,压力控制准确,是高质量铝铸件生产先进铸造工艺方法。     

铜合金的扩散凝固铸造

一、扩散凝固铸造正在研究的扩散凝固(SD)铸造是一种全新的铸造技术。扩散凝固铸造时,先用纯金属或低合金金属粉粒充满型膣并预热到单独制备的高合金熔融金属的液相线温度,随后用外加压力把该熔融金属压入型腔中金属粉粒之间的空隙里并立即开始凝固。因为液体金属(与固体金属粉粒相比)在开始时是饱和的,当液体中     

成型工艺对2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药装药质量的影响

为了提高2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）基熔铸炸药的装药质量,采用压力浇铸与真空浇铸成型工艺,研究其对DNAN基熔铸炸药温度场、缩孔疏松、相对密度及抗拉强度的影响规律。结果表明：压力浇铸使DNAN基熔铸炸药凝固时间缩短,药柱内部缩孔疏松及气孔减少;当成型压力达到0.8 MPa时,DNAN/奥克托今（HMX）炸药相对密度和抗拉强度分别提高了6.4%、9.9%,药柱无裂纹;DNAN/黑索今（RDX）炸药的相对密度提高了2.7%,但抗拉强度降低了40.8%,同时药柱存在裂纹。真空浇铸对DNAN基熔铸炸药凝固过程温度场无影响,使药柱内部缩孔疏松及气孔减少;当真空度达到0.08 MPa时,DNAN/RDX炸药的相对密度及抗拉强度分别提高了2.0%、14.3%,药柱无裂纹。因此,为了获得高质量的熔铸炸药,DNAN/HMX炸药可采用压力浇铸;DNAN/RDX炸药可采用真空浇铸。     

大型铸钢电石轨道板的消失模铸造工艺

为提高制造大型铸钢电石轨道板的成品率,采用消失模铸造工艺代替砂型铸造工艺。从轨道板模样制作、浇注系统设计、涂料配制及其涂敷工艺、型砂充填方法、浇注工艺和热处理工艺的制定等方面介绍制造轨道板的技术与方法,并分析轨道板铸件变形的原因及解决措施。结果表明,用消失模铸造工艺制造大型铸钢电石轨道板,铸件外形尺寸及其内在质量符合产品图样的技术要求,工艺技术简单,成品率高,是砂型铸造工艺的1.11倍。     

基于LTC4364-2的热插拔保护电路

为了提升系统的可靠性,并有效抑制热插拔过程中的浪涌,设计了基于LTC4364-2的热插拔保护电路.首先对大型系统中多模块组合结构的热插拔应用需求进行分析,然后介绍热插拔保护电路的设计过程,并对设计电路进行测试验证.验证结果表明:该设计电路不仅可有效抑制热插拔过程中的浪涌电流,而且能够有效避免60 V/DC持续高压对负载的损伤.该保护电路已在实际安全控制系统中投入使用,通过系统验证了其实用性和稳定性.     

点焊镀锌钢板的电刷镀电极的微观结构与点焊工艺

为了改善镀锌钢板点焊工艺,在点焊电极端面电刷镀了金属材料Co,用该电极进行了镀锌钢板点焊工艺实验,观测了电极电刷镀前后镀锌钢板点焊焊点表面质量,用扫描镜观测了电刷镀层与电极基体结合面的微观结构和焊后电极端面的元素分布及焊点表面元素的分布.分析了Co电刷镀层改善镀锌钢板点焊工艺的原因.实验结果表明,在镀锌钢板点焊电极端面电刷镀一层Co可抑制飞溅、避免粘电极,从而改善了镀锌钢板点焊工艺性;在点焊电极端面电刷镀一层Co可以阻止点焊过程中铜锌合金层的形成;电刷镀层与电极基体的结合强度满足镀锌钢板点焊的工作要求.     

动态加载下高聚物粘结炸药中椭圆孔洞坍塌引起的热点温度及其半经验解析表达

为获得高聚物粘结炸药内部的热点信息,对其内部椭圆形孔洞在激波载荷作用下的坍塌过程进行了研究。通过相似分析和中尺度模拟,分析冲击强度和孔洞几何形状（孔洞尺寸、位置和伸长状态）对热点温度的影响。结果表明：在一定的冲击强度及特定位置和伸长状态下椭圆形孔洞产生的热点温度可高达2 990 K,比同面积下圆孔洞产生的热点温度（1 946 K）高54%,可使炸药更加敏感;通过使用中间渐近、完全和不完全相似的相似性分析,得到由椭圆形孔洞在激波载荷作用下坍塌所导致的热点温度半经验解析表达,以表征热点温度与冲击强度和孔洞几何形状的关系,热点温度的理论预测结果与数值结果吻合良好。     

熔铸装药凝固过程温度场变化分析

为消除熔铸装药缩孔,对凝固过程内外温度场的关联工艺进行研究.分别对普通注装、冒口漏斗注装和热芯棒注装3种工艺熔铸装药凝固过程进行实验及结果分析,通过检测壳体外部温度预判壳体内部温度变化,实现壳体内部装药质量预判,得出影响熔铸装药凝固过程的温度变化规律.结果表明:装药凝固过程壳体内部温降随时间增加而降低,装药外部温度随内部中心温度降低而降低,且均呈直线变化.     

提高3Cr2W8V钢压铸模具寿命的热处理工艺研究

通过对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢电机转子铝压铸模具失效原因的分析研究，提出了适合此模具正常服役的性能要求。在此基础上，试验了不同工艺处理后，试样的冲击韧性αＫ、断裂韧度ＫⅠＣ，结果表明，将新工艺和加碘气体氮碳共渗工艺应用于铝压铸模具，显著地提高了模具的寿命。     

某火炮取弹装置故障仿真分析

某火炮发射平台采用取弹装置完成取弹送弹任务,为了分析送弹过程的动态特性以提高自动装填的速度和稳定性,为之后的取弹装置的研发以及质量维护提供故障定位参考,对该取弹装置进行了故障仿真研究。基于供弹系统组成分析和参数耦合关系,建立取弹装置的三维模型,并采用动力学仿真软件和控制仿真软件建立取弹装置的联合仿真系统模型。将仿真结果与实际取弹装置送弹过程的实测数据进行对比分析,验证了建立的联合仿真模型能够准确描述送弹过程的系统特性。对取弹装置进行故障分析方面,采用故障注入方法修改驱动齿轮和轴承的尺寸,建立驱动齿轮的磨损故障和轴承的疲劳剥落故障,以此为基础分别对取弹装置进行故障仿真,得到驱动齿轮不同程度磨损故障以及轴承疲劳剥落故障时取弹装置的动态特性,并与正常状态下取弹装置动态特性曲线图进行对比,证明该模型可以为取弹装置调试过程的故障定位提供参考。