镁合金进气歧管金属型倾转铸造工艺

利用Anycasting铸造模拟软件,对采用金属型倾转铸造镁合金进气歧管的工艺进行了研究.通过正交试验和数值模拟,找到倾转铸造镁合金进气歧管的最优工艺参数.正交试验表明,金属型预热温度对倾转铸造镁合金进气歧管的模拟结果影响最大,然后依次为倾转速度、浇注温度、浇口杯预热温度.在浇注温度为750 ℃,上型预热为450 ℃,下型预热为550 ℃,浇口杯预热为550 ℃,倾转速度为2.71 r/min的条件时,模拟结果最好.     

汽车轮毂用ZL205A铝合金铸造性能试验研究

采用仿真和实验验证的方法研究了汽车轮毂用ZL205A铝合金在浇铸温度710℃、730℃、750℃下的流动性、收缩性等铸造性能,结果表明,在浇铸温度750℃下该合金有很好的铸造性能。试验研究了Cu含量对铸造流动性和收缩性能的影响表明,Cu含量的增加会降低其铸造性能。利用Pro CAST软件对不同温度和低压铸造的加压速度进行模拟计算,得出在750℃和0. 002 MPa/s加压速度下低压铸造的充型效果较好。结合试验和Pro CAST模拟结果,采用5%的Cu含量(质量分数),浇铸温度选择750℃,低压铸造,配合铸件T6热处理工艺,获得了质量良好的汽车轮毂铸件。     

机车钢轮铸件的熔模铸造工艺及优化

采用正交实验法,以浇注温度、裂解材料的预热温度和模壳预热温度为主要影响因素,以机车钢轮铸件的缩松缩孔、有效应力和最大变形量为评价指标,对机车钢轮铸件的熔模铸造工艺进行了优化。结果表明,机车钢轮铸件适宜的熔模铸造工艺为:A2B2C3,即浇注温度为1 500℃,裂解材料预热温度为480℃,模壳预热温度为1 150℃;最优化熔模铸造工艺下得到的机车钢轮试样的断后伸长率为13%、抗拉强度为477 MPa。     

汽车零件用低压铸造A356合金的摩擦磨损性能研究

使用3种不同的浇注温度进行了汽车零件用A356合金的低压铸造试验,并进行了室温和高温摩擦磨损性能的测试与分析。结果表明,随浇注温度从680℃提高到720℃,A356合金的室温和高温磨损量先减小后增大;在浇注温度为700℃时,试样的室温和高温摩擦磨损性能最好。汽车零件用低压铸造A356合金的浇注温度优选为700℃。     

铸造工艺对机械轴承座性能的影响

采用不同的浇注温度和浇注时间对ZG35CrMo钢轴承座进行了铸造试验,并进行了铸件试样冲击性能和磨损性能的测试与分析。结果表明:在试验条件下,随浇注温度从1460℃升高至1560℃、浇注时间从45 s增加至120 s,轴承座的冲击性能和磨损性能均先提高后下降。ZG35CrMo机械轴承座的最佳铸造工艺参数为:1530℃浇注温度、90 s浇注时间。     

基于ProCast的F型机车车钩铸造工艺优化

为了提高F型机车车钩现行铸造工艺水平,以Pro Cast数值模拟软件对现行铸造工艺进行模拟仿真的基础上,优化现行工艺。结果表明,维持原工艺参数:浇注温度1540~1580℃,充型时间20~25 s的状态下,通过浇注系统与冒口的全面优化,得到理想的铸造铸件。应用新工艺生产的车钩内部组织致密,无宏观缺陷。     

铝合金湿式汽缸套离心铸造工艺设计

设计了铝合金湿式汽缸套的离心铸造工艺,借助ProCAST对铸造工艺进行模拟,以铸件缩孔缩松体积为评价指标,通过正交试验确定工艺参数对铸件缩孔缩松体积的影响。结果表明工艺参数对铸件缩孔缩松体积的影响大小顺序为:铸型温度浇注温度离心转速。离心转速1200 r/min、浇注温度710℃、铸型温度280℃为最优工艺参数,此参数下离心铸造加工汽缸套铸件表面质量良好,无明显缺陷,符合实际产品技术要求。     

排气阀立式离心铸造模拟及工艺优化

建立了483Q发动机排气阀的三维模型;采用数值模拟的方法,分析了排气阀离心铸造充型及凝固过程,预测了铸造缺陷位置;设计了二因素三水平的正交试验表,分析了浇注温度、型模温度的变化对铸件质量的影响,确定了浇注温度900℃、型模温度40℃、离心转速300 r/min为最优参数组合,并进行了浇口尺寸优化;优化后重新分析发现,排气阀出现铸造缺陷的概率最低。该结论可为排气阀的离心铸造生产提供一定理论指导。     

挤压铸造模温对C／Mg复合材料组织和性能的影响

探讨了挤压铸造模具温度对C/Mg复合材料组织和性能的影响。试验表明,模具温度对于挤压铸造C/Mg复合材料,是个很敏感的工艺参数、温度区间很狭,最佳温度是380℃。     

铝合金车门内板挤压铸造工艺研究

研究了工艺参数对挤压铸造ADC12合金力学性能的影响。通过对车门内板挤压铸造过程进行仿真分析,得出了不同浇注温度和模具温度下充型过程中的温度场分布。并据此设计了两组不同参数对工艺车门内板进行挤压铸造,并完成了产品的试制。通过拉伸试验、金相组织及能谱分析对铸件质量进行了评价。对比分析表明,在浇注温度为730℃、模具温度为310℃、压力为27MPa条件下,得到了α铝基体为细小等轴晶、力学性能和表面质量良好的铸件。     

挤压铸造Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金的组织与性能

采用流变挤压铸造制备了Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金,通过拉伸试验、SEM和TEM等方法研究了浇注温度对半固态浆料、流变挤压铸造合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度降低,半固态浆料和流变挤压铸造合金初生α-Al相形貌逐渐转变为近球形,在晶界附近析出的第二相分布越来越均匀,平均晶粒尺寸减小,圆整度增加。当浇注温度为700℃时,半固态浆料初生相尺寸最小,约为35μm,平均形状因子约为0.49,流变挤压铸造后合金平均晶粒尺寸约为43μm。流变挤压铸造合金的力学性能随着浇注温度的降低逐渐提升。合金经过470℃×10 h+500℃×2 h双级固溶后,大部分第二相溶于基体中。120℃×24 h时效处理后,合金的屈服强度为539 MPa,抗拉强度为612 MPa,伸长率为11%。     

曲轴箱壳多向挤压铸造温度参数优化与试验

利用有限元法对摩托车曲轴箱壳多向挤压铸造进行了数值模拟,分析了浇注温度、上模温度、下模具温度与零件缩松、致密度的关系,得到了优化的温度参数,并通过试验加以验证.研究表明:对局部壁厚差大、结构复杂的零件,多向挤压铸造得到的铸件质量优于普通挤压铸造,浇注温度为680℃,上、下模具温度为200℃时,摩托车曲轴箱壳缩松区域由10％降到7％.浇注温度对零件缩松和致密度的影响最为显著,上模温度比下模温度略高,有利于提高铸件质量.     

基于田口方法的Al-Cu合金挤压铸造工艺参数优化

在4因素3水平正交试验法确定的试验条件下,采用挤压铸造法制备了9组Al-Cu合金试样,并采用田口方法对试样的硬度、抗拉强度及伸长率进行信噪比分析和方差分析。结果表明,压力是影响信噪比的最大因素,其对抗拉强度、硬度及伸长率信噪比的贡献率分别达到47.71%、47.90%、41.76%,浇注温度和模具温度是较为重要的因素,保压时间对信噪比影响较小;优化后的挤压铸造工艺参数:浇注温度为730℃,模具温度为200℃,压力为75MPa,保压时间为45s。     

挤压铸造对A356铝合金组织的影响

以A1-Si系多元A356铝合金为研究对象,通过挤压铸造成形,研究了挤压铸造过程中A356铝合金组织变化规律。结果表明,在铸造压力为21.56 MPa、金属模具预热温度为350℃、浇注温度为700℃、挤压铸造时间为30 s的试验条件下,A356合金中气孔、裂纹等铸造缺陷大大减少或消除。压力使α（Al）初晶破碎,晶核增加,增加其过冷度,形核率增加,形成较细小的等轴晶,同时使共晶硅相更加细小弥散分布。通过挤压铸造,使铸件达到优于普通铸造A356合金的致密度,硬度得到了显著提高。挤压铸造后粗晶区硬度可达HRB25左右,细晶区硬度约为HRB40。     

汽车用Al-7Si-0.5V-0.3In铸造铝合金的性能研究

采用不同的浇注温度对汽车用Al-7Si-0.5V-0.3In铝合金进行了铸造试验,并进行了强度和耐磨损性能的测试、比较与分析。结果表明:随浇注温度的升高,试样的抗拉强度先增大后减小,磨损体积先减小后增大。与710℃浇注温度相比,760℃浇注温度下试样的抗拉强度增大了12.81%,磨损体积减小了25.46%。Al-7Si-0.5V-0.3In铝合金铸造试样的浇注温度优选为760℃。     

C5M4铝合金端盖低压铸造工艺模拟及优化

应用ProCAST软件对C5M4铝合金端盖低压铸造工艺进行数值模拟,设计不同浇注系统,在优选浇注方案基础上,采用正交试验研究了浇注温度、模具预热温度、充型压力和充型速度对C5M4端盖低压铸造工艺的影响。通过正交试验,得出最优工艺方案:浇注温度为700℃,模具预热温度为250℃,充型压力为40kPa,充型速度为80mm/s,在优化工艺方案基础上添加冒口,端盖缩松、缩孔体积由75.23cm~3降为68.96cm~3。     

4045/3003铝合金包覆铸造工艺的数值模拟研究

采用数值模拟和实验研究相结合的方法,研究了φ140 mm×φ110 mm的4045/3003铝合金包覆铸造过程中分流方式、铸造温度、铸造速度对温度场、流场及凝固过程的影响规律。结果表明:密集不均匀分流方式可最大化的使芯材支撑层四周温度分布和熔体流速趋于均匀一致,复合面上边缘温差在5℃内;3003铝合金铸造温度从720℃提高到760℃对整个温度场几乎没有影响,但在适当的温度范围较高的浇注温度有利于提高支撑层表面光滑度和铸锭表面质量;铸造速度过慢会出现卡锭现象,铸造速度过快会导致漏铝,因此铸造速度应保持在100 mm/min左右,以保证试验顺利进行。模拟结果可为进一步优化包覆铸造工艺和工业化提供理论基础。     

挤压铸造铝合金副车架的显微组织与力学性能

使用间接挤压铸造工艺和立式SCV-20 000kN挤压铸造机,生产了A356铝合金副车架。通过金相观察、力学性能测试和扫描电镜分析了副车架的显微组织和力学性能。结果表明,在浇注温度为690~710℃,压射比压为95 MPa,模具温度为240℃,保压时间为20s时,铸件表面无铸造缺陷,内部组织致密。T6条件下,铸件的抗拉强度为291 MPa,伸长率为9.2%,硬度(HBW)为96。台架试验证实挤压铸造汽车副车架疲劳性能符合要求,提高了整车的轻量化水平。     

压头温度对挤压铸造7075半固态组织均匀性的影响

应用DEFORM-3D软件对7075铝合金半固态挤压铸造充型过程进行了模拟,研究了压头预热温度对7075铝合金杯形件充型过程的影响。在模拟的基础上,利用压力机及杯形试验模具,进行了半固态7075铝合金流变挤压铸造成形,分析了压头预热温度对7075铝合金杯形件半固态挤压铸造组织均匀性的影响。模拟和试验结果表明,压头预热温度越高,充型越平稳;在合金温度为628℃,成形比压为50 MPa,成形速度为3.5mm/s的条件下,随着压头预热温度的增加,杯形件的液相偏析度减小,组织更加均匀。当压头温度为400℃时,杯形件的液相偏析度最小,为14.02%。     

基于田口方法的Cu-45Ag合金金属型铸造过程仿真及工艺优化

通过田口方法 (DOE)、数值模拟和浇注试验相结合,研究了浇注温度、铸型温度和涂料厚度对宏观缩孔体积率的影响,并对金属型铸造Cu-Ag合金工艺进行了优化。通过实际浇注试验,对模拟结果的可靠性以及田口方法分析得到的置信区间进行验证,获得了最优工艺方案:浇注温度为1 100℃、铸型温度为200℃、涂料厚度为1.5mm。