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.     

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。     

薄板型腔高压充型行为的水流与计算机模拟

应用Ｆｌｏｗ３Ｄ软件对高压水流快速充型的过程进行了计算机模拟,并在相同条件下采用１０００～２０００帧／ｓ照片的高速摄影方法,对着色高速水流在透明的丙烯酸玻璃为材料制成的模具薄板型腔中的充型过程进行了拍摄,二者结果一致．显示了计算机模拟方法研究流体高压充型行为的可行性．应用同样的计算机模拟方法探讨了几种情况下的浇口、溢流槽、型腔形状与位置对其充型行为的影响．其结果对高压铸造铝、镁合金工艺参数设计具有重要参考意义．     

镁合金汽车方向盘压铸成型工艺的数值模拟

在对镁合金汽车方向盘压铸件进行工艺分析的基础上,利用流体动力学软件Flow-3D对所设计的浇铸系统进行充型、缺陷和温度场分布的数值模拟,并根据模拟结果分析了各方案的优缺点,确定出该产品较合理的压铸工艺方案.结果表明:金属液从镁合金汽车方向盘的法兰外成端三条内浇道注入,并设溢流槽和排气槽是较佳的工艺方案.     

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。     

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.     

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。     

小家电压铸件充型凝固建模及仿真

通过建立铝合金烤盘压铸件充型和凝固过程的数学物理模型,对充型和凝固过程进行模拟。比较改进前和改进后方案的不同模拟结果,预测缺陷的产生,并与实际生产状况对比。结果显示,数值模拟结果较为准确,可作为改进压铸模设计的依据。由此建立的压铸模CAE体系可使产品废品率降到2%以下,模具生产周期缩短一半左右。     

铝合金半固态触变充型模拟技术研究

通过计算和理论推导相蛄合的方法建立了耦合丰固态铝舍金表观粘度的触变充型模拟的三维数学模型．确定了边界条件和初始条件，模拟对比分析了半固态充型及液态充型流动特征。模拟结果表明了半固态充型和液态充型具有不同特征．半固态克型过程具有层流流动特征，液态充型流动基本呈现紊流特征，容易导致铸件出现气孔度氧化夹杂等缺陷。     

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。     

镁合金通讯件压铸模浇注系统的设计与充型模拟

针对镁合金特殊的凝固性质和金属铸型的不透明性，借助Pro／Engineer软件，基于PlasticAdvisor模块，设计了镁合金通讯件及其压铸模锥形浇注系统，探讨了该系统在材质为AM60B合金时的浇注环境。模拟结果表明，该浇注系统填充过程平稳，温度场分布均匀，所得压铸件气体夹杂和冷隔缺陷少，整体质量较高。     

凝固潜热对AE42压力充型时流动能力的影响

对镁合金ＡＥ４２在高压力下充型与凝固过程的测试结果表明,ＡＥ４２在循环回转式型腔中的流 动能力比铝合金ＡＬＳＩ９ＣＵ３约低５０％;数值模拟分析结果表明,较低的结晶潜热是导致ＡＥ４２流动 能力低的主要原因．据此,在压铸工艺设计过程中,钱合金ＡＥ４２应当选择比铝合金ＡＬＳＩ９ＣＵ３更高 的充型速度,尽量控制金属从压室、浇道到型腔的热量损失．     

低压铸造充型过程的数值模拟技术

论述了低压铸造充型模拟的数学模型,由于低压铸造充填速度较慢、充型平稳,因此充型计算采用层流模型。采用SOLA-VOF算法对模型进行求解,其中SOLA法用于求解流体的速度场和压力场,VOF法用于处理自由表面。采用UG软件进行铸件三维造型,采用ProCAST软件进行网格划分,对叶轮的充型过程进行了模拟,并通过对叶轮的浇注试验,验证了低压铸造充型的数学模型及算法在保证模拟精度、提高计算效率上的有效性。     

Process Optimization for AZ91 Mg-alloy Low-pressure EPC Process

The influence of a key process variable on the mold fdling characteristics of AZ91 Mg-alloy was studied in the low pressure EPC process. The applied flow quantity of insert gas from 1 to 5m^3 / h associated with the pressurizing rate in the low pressure EPC casting process was considered for rectongle and L-shape plate casting. The experimental results show that there is an optimal flow quantity of insert gas for good mold filling characteristics in AZ91 Mgalloy low-pressure EPC process. The optimal flow quantity of insert gas for the specimens is 3 to 4 m3 / h. Either less or higher than the optimal flow quantity of insert gas would lead to misrun defects or folds, blisters and porosity defects. The practice of hub casting confirmed that the low-pressure EPC process with an optimal processing variable exemplified as 4 m3 / h gas flow quantity was capable of producing complicated magnesium castings without misrun defects.     

高温高应变率下AM60B镁合金力学性能及失效行为

为了研究镁合金在高温、高应变速率下的变形行为及失效机制,采用分离式Hopkinson压杆在应变速率为1 600~4 500 s^-1、温度为27~150 ℃范围内,对真空压铸AM60B镁合金进行了动态压缩实验,并采用金相显微镜和扫描电子显微镜对压缩后的组织进行了观察.结果表明:在所测试的应变范围内,随着应变率的提高,应力-应变曲线均呈现上升趋势,且最大应变也随之增加,表现出正应变率强化效应.在150 ℃时真空压铸AM60B镁合金变形能力最好; 50 ℃时断裂强度最高.真空压铸AM60B镁合金在高温及高应变率下的断裂方式为以解理断裂为主并伴有韧性断裂的混合断裂方式.当变形温度低于150 ℃时,真空压铸AM60B镁合金在高应变率压缩下的变形机制主要是滑移.