“上盖”压铸件工艺设计及数值模拟研究

在分析铝合金"上盖"压铸件结构的基础上,通过三维建模及网格划分进行工艺分析、浇注系统计算、模具设计。根据铸件的温度场、流场、铸件缩孔缩松所在位置及孔隙率,模拟并优化出最佳压铸工艺参数为:压射速度为5 m/s,模具预热温度为220℃,铝合金浇注温度为660℃。根据优化的工艺参数进行实际生产,得到质量优良的"上盖"压铸件。     

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ProCAST的阀体压铸数值模拟及工艺优化

用ProCAST数值模拟软件对阀体压铸件进行压铸过程数值模拟。模拟结果得到压铸工艺参数和内浇口尺寸大小都会对卷气量有影响,且这种影响是相互的、复杂的;而内浇口对缩松缩孔的影响大于压铸工艺产生影响。依据模拟结果确定阀体压铸工艺参数和内浇口尺寸:浇注温度630℃、模具预热温度190℃;浇注速度0.5m/s;内浇口面积75mm~2、厚度2.5mm、长度2mm。将模拟结果应用到实际生产中得到了合格的阀体压铸件。     

梯度石墨铸铁玻璃模具液态模锻模拟与仿真

为解决传统砂型铸铁玻璃模具铸件工艺出品率低、缩孔缩松等问题,采用液态模锻工艺成型,通过不同的冷却条件实现铸件石墨形态呈梯度分布。利用Procast对液态模锻过程的温度场和凝固场模拟,对缩孔缩松缺陷进行了预测,对浇注温度、冷却方式、浇口尺寸等关键工艺参数进行了调整优化,并根据热分析观点对铸件不同部位组织进行预测。结果表明,液态模锻可以有效减少缩孔缩松等铸造缺陷。     

外壳体压铸充型凝固过程数值模拟及工艺研究

根据外壳体铸件的结构特点设计铝合金外壳压铸模具,通过Pro CAST模拟软件对外壳体铸件进行充型凝固过程数值模拟,根据模拟的流场、温度场和缩孔缩松的分布,确定合理的工艺参数,经过生产验证,铸件质量合格,同时验证了模拟结果的准确性。     

钴铬钼合金股骨柄液态模锻的数值模拟

采用ProCAST软件对钴铬钼合金股骨柄液态模锻过程的温度场、速度场、收缩和气孔缺陷进行了数值模拟,研究了浇注温度、模具温度和液锻速度对铸件充型和凝固过程的影响。结果表明,充型过程中,金属液正面冲击型壁,在股骨柄颈部和头部形成紊流,有卷气的危险。凝固时间的最显著影响因素是模具温度,股骨柄头部顶端存在较大范围的氧化物富集区。可以通过在浇注前向模具型腔中通入惰性气体,在股骨柄前端设置排气槽及在其头部最高位置设置排气塞等措施,得到充型完整、无缩孔缩松的钴铬钼合金股骨柄。     

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.     

铝合金端架压铸充型凝固数值模拟与工艺研究

运用ProCAST数值模拟软件,对设计的铝合金端架进行了流动场和温度场的数值模拟。根据模拟结果改进了浇铸系统,确定了合理的压铸工艺参数:浇注温度610℃,模具预热温度220℃,压射速度2m/s。通过生产出的模具进行压铸生产实验,得到了合格的端架压铸件,验证了模拟结果可以应用于实际生产中。     

微米级X-ray断层扫描技术在TiAl铸件无损检测中的应用

研究采用MU2000 X射线仪对Ti6Al4V合金的铸造工艺进行了研究.通过逐级放大倍率法对Ti6Al4V合金铸件的内部进行微观检测,X射线断层成像图片表明:铸件内部大部分区域呈现灰色,该灰色部位代表着铸件致密的结构,证明浇注工艺及型壳结构设计的合理性;同时,还观察到铸件内部存在气孔、缩孔和熔接痕缺陷.经分析认为:浇注温度、型壳预热温度偏低是导致产生气孔、缩孔缺陷的主要原因,而熔接痕缺陷则与浇注系统设计的不合理相关.     

压铸模型芯针冷却控制装置的开发与应用

压铸模温度对于压铸模使用寿命和铸件质量的稳定性有着非常大的影响,是必须要控制的参数之一.针对目前压铸模在冷却时无法对模具细小型芯针部位进行有效控制、芯针温度高、芯针顶部铸件缩孔/缩松缺陷严重、芯针寿命短等缺点,开发了基于高压冷却循环水的压铸模型芯针温度控制装置.该装置具有冷却水温度自动恒定、水冷与风冷结合等功能.试验结果表明：针对大型复杂压铸模的细小型芯针的冷却,该装置可有效降低铸件型芯针底部的缩孔/缩松缺陷的产生,提高了铸件内部质量,延长了芯针的使用寿命.     

离心铸造条件对Mg_2Si/Al梯度复合材料组织与性能的影响

采用离心铸造法制备了内外层特别是内层富含细小Mg2Si颗粒的铝基梯度复合材料。研究了模具离心转速和预热温度对Mg2Si/Al梯度复合材料内层显微组织和性能的影响。研究结果表明,随着模具离心转速的增大,铸件内层Mg2Si颗粒相分布趋于均匀,颗粒相体积分数、显微硬度和耐磨性能均有较大幅度提高。而模具预热温度对铸件内层颗粒相体积分数及性能影响较小。在模具离心转速为1560 r/min,预热温度为300℃的条件下,铸件内层性能达到最佳值,磨损率仅为相同干滑动摩擦磨损条件下HT200的1/30~1/40。     

Al-Si合金(A357)重力铸造充型及凝固过程模拟

利用多通道数据采集系统对铸件特定部位的温度进行测量,以掌握该点的凝固和补缩,并利用O lym pu s金相显微镜观察铸件关键部位的宏观组织,进而分析其凝固方式.用商业化模拟软件Z-C ast对铝合金拉伸试棒充型及凝固过程进行模拟,对实际浇注实验中测试点的温度场进行模拟,并将模拟结果与实验结果进行比较.结果表明,当金属铸型的预热温度较低时,必须采用较高的浇注温度才能够使铸型充满,试棒在凝固过程能够得到有效补缩,从而消除了由于糊状凝固造成的显微缩松.铸造模拟软件Z-CA ST能够准确的模拟铝合金铸件充型凝固过程,提供较准确的流场、温度场信息,预测缺陷及其出现位置.     

金属型离心微铸造技术与工艺研究

文中探讨了金属型离心微铸造技术,并针对工艺参数对微尺度件成形规律进行深入研究.依据金属型离心微铸造技术,在离心转速3000 r/min,模具预热温度270℃条件下,制备出长4mm的微尺度件,最小截面尺寸为40μm＆#215; 300μm.同时得出,在微尺度条件下,铸型预热温度一定时,随着离心转速的增加,液态金属在金属型中充填长度增加,晶粒越来越细小,硬度逐渐增大,而在离心转速达到临界值后,充填长度反而下降.离心转速一定时,随着预热温度的增加,晶粒越来越粗大,同时硬度越来越低.     

工艺参数对铝型材挤压模具模芯变形的影响研究

针对空心铝型材挤压过程中产生的模芯变形问题,设计正交试验分析不同挤压工艺参数对模芯变形的影响规律,采用有限元分析软件Hyper Xtrude进行数值模拟计算。结果表明:模具预热温度对模芯变形影响最大,挤压速度次之,坯料预热温度影响最小。该结果能为铝型材挤压工艺参数优化提供参考。     

球铁体浇冒口系统的计算机辅助设计

浇冒系统的设计是铸造工艺设计中很重要的内容．对球铁件浇注系统及冒口的设计原理及计算方法进行了深入的讨论．其中浇注系统的设计主要依据水力学中的伯努利方程,冒口的设计除了满足一般的补缩条件外,还特别考虑到球铁件的自补缩能力．其中涉及到的复杂铸件的体积计算,采用了组合形体法．同时,对浇冒系统的设计及模数计算均编制了相应的计算机程序,由此组成了一套实用的球铁件浇冒系统设计的 Ｃ Ａ Ｄ 软件     

A Mathematical Model for Predicting Shrinkage Defect of Ductile Iron Castings

The shrinkage defect of a ductile iron casting is attributed to the volume variations occurring in solidification, which consist of liquid contraction, solidification shrinkage, graphitization expansion, and mold cavity enlargement. Based on this understanding, a mathematical model for predicting the shrinkage defect of the casting is developed, in which the volume variations of the casting in soli- dification are numerically simulated, especially, the mold cavity enlargement is quantitatively calculated. Moreover, the reliability of the model is verified in production and experiment.     

Influence of cooling conditions in casting Cu-Ni alloy based on numerical simulation

The most common and serious defect in Cu-Ni alloy casting is porosity. To solve the problem, accurate casting design and proper design of gating system are necessary. It can be predicted and designed by means of computer simulation of casting solidification. Based on the casting process of the Cu-Ni alloy, the simulation software of diathermanous—flowing—stress coupling ProCAST was used to simulate the Cu-Ni alloy solidification process about the defects and temperature field. By combining experimental results with the simulation results, the quality of casting on some cooling conditions were analyzed. Furthermore, a better cooling condition for solidification process of the Cu-Ni alloy was chosen to improve the quality of the casting. The simulation results indicate that the quality of Cu-Ni alloy casting is the best when it is on the cooling condition of the permanent mold with the insulated riser system.     

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。     

Solidification and crystallization properties of CaO-SiO2-Na2O based mold fluxes

Crystallization properties play an important role in keeping a smooth running of continuous casting process and high sur-face quality of cast strands. To reduce fluorine pollution in slag, a new type of CaO-SiO2-Na2O (CSN) based mold flux was studied. The solidification and crystallization properties, including crystallization temperature, crystallization ratio and solidification minera-graphy, were measured, which were compared with the CaO-SiO2-CaF2 (GF) mold flux. The results show that the crystallization performance is equal to the high fluoride mold powder and CSN can be used for peritectic steel grades sensitive to longitudinal cracking in continuous casting.