铸件充型过程的数值模拟技术

本文概括地叙述了近年来国内外学者在铸件充型过程的计算机数值模拟方面所做的工作，并且讨论了一些铸造充型时液态金属流动模型的几个重要方面及处理方法．最后还指出了当前工作中存在的问题     

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。     

铸造充型过程数值模拟技术的发展及现状评述

铸造充型过程数值模拟能够预测缺陷的位置及产生原因,为实际生产提供科学指导.为了研究充型过程数值模拟的发展情况,依据充型过程基础理论,对铸造充型过程数值模拟的发展概况进行归纳并加以评述,总结了充型过程常用的数值模拟计算方法以及验证方法,阐述了仍然存在的问题并对未来发展做出了展望.     

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。     

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。     

气动元件阀体低压铸造充型过程的数值模拟

以铝合金气动元件阀体铸件为研究对象,采用金属型低压铸造方法,对其低压铸造充型工艺进行研究。采用Procast数值模拟软件模拟不同的低压铸造充型工艺参数,对获得的模拟计算结果进行分析,根据计算获得的铸件充型过程和缺陷预测来优化工艺,调整充型工艺参数,最终获得合格的计算模拟结果。结果表明,在充型压力为0.01MPa、充型时间为2s、保压压力0.09MPa、浇注温度680℃、铸型预热250℃的条件下,铸件的缩孔缺陷最少,能够获得最为优良的铸件。     

消失模铸造充型过程的数值模拟分析

应用计算机数值模拟技术对消失模铸造充型过程仿真,对充型过程中真空度的变化进行分析,研究充型过程中附壁效应、裹气和反喷缺陷的产生过程及原因。     

两相流动力型热管系统的性能研究

为了研究泵源动力型分离式热管系统在高效节能技术方面的应用情况,分别以R410a,R22和R134a为循环工质对泵源动力型分离式热管系统在不同充液率下的性能进行了实验研究。研究结果表明,溶液泵能提高换热器的换热面积利用率,且在相同驱动温差下,系统具有较大的最佳充液率范围,即51%~60%。43%~57%,43%~55%,在此范围内,管壁温度分布较为均匀,系统换热能力较强,换热能量变化较小。超出此范围后,系统性能与充液率呈S型衰减关系;与普通重力型热管相比,泵源动力型分离式热管具有更高的换热能力。该系统为隔离式低温换热器及基站用泵源型热管空调机组的研究提供了理论基础。     

铸造充型过程数值模拟的研究进展及应用

铸造过程的计算机数值模拟是当前公认的材料科学领域重要的研究课题,而充型过程的模拟是其中的难点之一.本文回顾了充型过程数值模拟技术的发展历程,综述了充型过程数值模拟技术的最新进展.简要介绍了目前国内外模拟软件的发展情况.针对"Z-CAST"系统阐述了数值模拟软件在铸造生产中的应用.     

铸造充型过程数值模拟的研究进展及应用

铸造过程的计算机数值模拟是当前公认的材料科学领域重要的研究课题,而充型过程的模拟是其中的难点之一.本文回顾了充型过程数值模拟技术的发展历程,综述了充型过程数值模拟技术的最新进展.简要介绍了目前国内外模拟软件的发展情况.针对“Z-CAST”系统阐述了数值模拟软件在铸造生产中的应用.     

衬板铸件消失模充型过程的数值模拟

运用ProCast软件进行数值模拟,考察了衬板实型铸造的充型特点,得到了衬板铸件充型过程速度和温度场的变化情况,并对衬板铸件进行了缺陷的预测与分析。确保了铸件质量,缩短试制周期,降低生产成本。     

薄壁件反重力充型流场的三维数值模拟

介绍了三维SOLA－VOF法的基本原理,以及自由表面和表面张力引起的附加压力的确定方法,并利用该方法编制了程序,模拟了不同壁厚、不同充型速度下薄壁板件的反重力充型形态,模拟结果与水力实验结果相近,所得结论一致,研究表明张力对垂直充型的影响可以忽略,薄壁铸件必须进行真三维数值模拟。     

摇枕平稳充型浇注系统设计与铸造工艺的计算机模拟

基于无气隙平稳充型浇注系统的设计原理,设计了摇枕铸件的浇注系统并进行了充型和凝固过程的计算机模拟.比较原工艺和新工艺充型模拟结果,发现新工艺浇注时没有产生卷气、湍流、飞溅等缺陷;温度场和固相分数的模拟结果表明,铸件没有产生热节和缩孔缺陷,表明了新工艺的可行性.     

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。     

半固态合金触变铸造成形充型过程数值模拟的初步研究

根据触变铸造固态合金的流变特性,将半固态合金在触变铸造充型过程的流动简化为均相等温层流流动,并在此基础上建立了连续方程,动量方程和守恒标量方程,开发了适用于半固态合金触变铸造充型过程的数值模拟系统,充型过程的计算机数值模拟,主要是确定充填过程中半固态合金的自由表面形貌的变化。     

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．     

立式离心铸造磨球充型过程的影响因素研究

分析了立式离心铸造磨球充型过程的影响因素,并对立式离心铸造型过程的轨迹进行了计算,发现在离心力作用下,无论初始条件何变化,充型过程的轨迹都为近似渐开发,由于初始条件不同轨迹形状和充型时间将发生变化,通过对不同横浇道形状的水模拟得到：近似于离心力场中运动轨这的横浇道形状型腔中的液体量最多,其次是折线形和喇叭形的,长直形的最差。     

YCX-150型液氨充装控制装置的研制

为解决化工企业液氨充装装置使用中存在的问题,采用计算机控制技术,结合电磁阀、电子称、充液夹具及吊挂平衡系统,研制了YCX-150型液氨充装控制装置.现场使用表明,本系统使得液氨充装过程在安全性、可靠性、操作性、生产效率及充液精度方面比原有充装设备有很人的提高.     

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。     

铸造行业计算机应用新进展

本文综述计算机在铸造行业应用的最新现状,其内容包括计算机辅助冒口设计、铸件充型过程的计算机模拟和计算机辅助铸造方案确立等方面。