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It is important to analyse the casting product and the mold at the same time considering thermal contraction of the casting and thermal expansion of the mold. The analysis considering contact of the casting and the mold induces the precise prediction of stress distribution and the defect such as hot tearing. But it is difficult to generate FEM mesh for the interface of the casting and the mold. Moreover the mesh for the mold domain spends lots of computational time and memory for the analysis due to a number of meshes. Consequently we proposed the virtual mold technique which only uses mesh of the casting part for thermal stress analysis in casting process. The spring bar element in virtual mold technique is used to consider the contact of the casting and the mold. In general, a volume of the mold is much bigger than that of casting part, so the proposed technique decreases the number of mesh and saves the computational memory and time greatly. In this study, the proposed technique was verified by the comparison with the traditional contact technique on a specimen. And the proposed technique gave satisfactory results. 相似文献
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本文在利用已有的有限差分法求解获得铸轧辊辊套温度场的基础上,采用有限元法分析了铸轧辊辊套相应的热变形和热应力。获得了热变形结果,以及在铸轧辊中产生的各种应力情况,其中第四强度理论的最大相当应力为703.7MPa,所得结果有助于解释辊套为何需采用用高强度钢材。 相似文献
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目的 针对铝铜合金热裂敏感性高、难以进行金属型铸造的难题,研究其合金成分、铸造工艺、组织与性能的关系。方法 首先充分分析铸造铝铜合金的凝固机制与特点,在ZL205A合金基础上,设计了新型合金成分以及两种铸造试样模,经过熔炼、铸造与热处理,获得砂型铸造与金属型铸造试样,进行力学性能测试、组织分析,并观察试样的抗热裂性。结果 两种铸造试样都获得了较高的力学性能,铸态及T6态全部为等轴晶组织,成功避免了热裂问题,并提高了合金的力学性能;金属型铸造试制了油马达铸件。结论 证明了通过铝铜合金的成分优化设计,以及含钪复合细化剂的合理匹配,采用金属型铸造获得等轴晶组织,进而避免粗大枝晶组织,是克服热裂问题的关键,从而实现金属型铸造高强度铝铜合金。 相似文献
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运用有限元分析软件ANSYS对薄壁铝合金压铸件的压铸过程进行温度场数值模拟分析,研究了浇注温度、模具预热温度对温度场分布的影响,分析了热应力集中的位置,从而有效控制了铸件因热应力引起的体积收缩,保证了铸件质量及其精度,优化了压铸工艺参数,为压铸模具的热应力分析奠定了基础。 相似文献
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YongZHONG GuoyueSU KeYANG 《材料科学技术学报》2003,19(5):413-416
The squeeze casting of a 2024 Al alloy was carried out to investigate the effect on microsegregation in the alloy of the application of pressure followed by diffusion annealing. The experimental results indicate that an optimum applied pressure followed by an optimum diffusion annealing process can markedly reduce the degree of microsegregation and improve the mechanical properties to a degree that can approach the level of forged 2024 Al alloy. 相似文献
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ZhengLIU XiaomeiLIU YingluZHU CigaoCHEN 《材料科学技术学报》2003,19(3):256-258
Alumina fiber-reinforced zinc alloy composites were manufactured by squeeze casting, and the eutectic transformation in the zinc alloy composites was studied. The results indicate that there is a fine and close interface between the fiber and the matrix,and the alloy elements can improve the combination between the fibers and the matrix in the composites. The fibers can serve as the sites of heterogeneous nucleation of the eutectic in the zinc alloy during the solidification of the composites, and the silicon on the interface between the fibers and the matrix plays a leading role during the coupled growth of the eutectic so that the eutectic transformation of the composites consists of Al-Si eutectic transformation and Zn-Al eutectic transformation. 相似文献
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快速软模浇注成型用聚氨酯树脂 总被引:1,自引:0,他引:1
利用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、液化MDI、聚醚多元醇及小分子扩链剂、交联扩链剂,分别采用半预聚物法及一步法合成了两类适用于硅胶模真空浇注成型的二组分聚氨酯(PU)树脂。分析了树脂黏度及釜中寿命。对PU试样进行了差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)及力学性能分析。结果表明,PU树脂两组分及其混合物的黏度较小,釜内寿命适中,浇注性能优良;玻璃化温度在110℃以上,热重损失为5%时的热失重温度在260℃以上;具有较高的力学性能。 相似文献
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热型连铸法制取CuAINi形状记忆合金丝 总被引:16,自引:1,他引:15
用热型链铸法从金属液直接成形制取直径1.5mmCuAINi合金丝。将铸型温度设定为1110℃,可以拉铸出表面光洁、内部含有几个平行晶粒的定向凝固合金丝。拉铸速度50mm/min时,晶粒数较少,晶界平直;拉铸速度80mm/min时,晶粒数较多,晶界较曲折。试样经1000℃固溶处理后,拉伸强度达502N/mm^2,延伸率14.4%,其中塑性应变8%。在4%固定应变下,反复拉伸的疲劳断裂次数高达706次,比文献的列单晶的断裂次数提高44%。热型连铸法制取铜基形状记忆合金,既可免疫塑性加工的困难,又可获得定向凝固组织,提高合金性能,具有巨大的优越性。 相似文献
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目的 对钛合金阀体件“一模多件”铸造工艺进行优化研究,达到降低成本、保证铸件产品质量的目的。方法 以ZTA2钛合金阀体件为研究对象,基于零件壁厚范围较宽的结构特点、零件的技术要求与生产实际现状,结合经验分析及数值模拟仿真技术进行铸造工艺设计。结果 确定分型面和浇冒口的设计,在热节点及孤立液相区域设置补缩冒口,通过数值模拟对铸件模拟结果的缩孔缩松情况进行分析,优化冒口的设计,增加补缩通道,最终确定合理的“一模多件”开放式浇注系统。对于“一模多件”铸造工艺,通过合理设计浇注系统,可以有效保证浇注过程中各层铸件的平稳浇注。浇注系统宜采用开放式的浇注系统,直浇道、横浇道、内浇口的截面积比例为1∶2∶4。结论 采用机加工石墨型铸造,在真空凝壳炉完成熔炼,在浇注温度为1 770 ℃、模壳预热温度为200 ℃的情况下,采用重力浇注的形式在真空凝壳炉中铸造生产出钛合金阀体件,所获得的铸件无铸造缺陷,其成分和力学性能均满足质量要求。研究结果表明,在铸造过程中使用数值模拟技术可以优化铸造工艺设计,缩短产品试制周期,大大提高生产效率。 相似文献
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目的 研究不同挤压铸造压力下所制备的6082铝合金的高温应力应变关系。方法 对100 MPa和50 MPa挤压铸造压力下制备的6082铝合金进行高温压缩实验,建立了相应的本构模型,并分析了挤压铸造压力和变形参数对流变行为和变形激活能的影响。结果 相同变形条件下,挤压铸造压力为100 MPa时,6082铝合金流变应力更高。当温度较高和应变速率较低时,两种不同的6082铝合金流变应力值差距明显缩小。挤压铸造6082铝合金的激活能随着变形温度和应变速率的增加而降低。结论 高挤压铸造压力下制备的6082铝合金变形激活能更大,变形更困难,但高温中低应变速率时,挤压铸造6082铝合金的变形难易程度相近。 相似文献
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目的 解决ADC12铝合金汽车发动机支架在挤压铸造成形工艺下的缺陷问题。方法 利用ProCAST模拟软件对该汽车发动机支架的挤压铸造充型和凝固过程进行模拟,对挤压铸造工艺参数进行正交试验设计并模拟得到最佳工艺参数,对铸件浇注远端厚壁部位采取局部加压优化措施,并对厚壁部位进行X-Ray探伤,观察铸件的缺陷情况。结果 对挤压铸造的工艺参数进行正交试验极差分析后,发现各工艺参数按对铸件凝固后质量的影响程度从大到小的顺序依次为挤压比压、浇注温度、模具温度。通过正交试验得到优化后的工艺参数为浇注温度730 ℃、模具温度300 ℃、挤压比压150 MPa。局部加压时挤压销的最佳激活时间为4 s,此时可以完全消除铸件内部的缩孔缩松缺陷。选择优化后的工艺参数生产该汽车发动机支架,产品外观完整,没有出现表面裂纹等缺陷。在X-Ray探伤下无明显缺陷,内部质量良好。结论 选择合理的浇注温度、模具温度和挤压比压可以有效减少铸件内部的缩孔缩松缺陷,采用局部加压并合理控制挤压销的激活时间可以完全消除缩孔缩松缺陷。 相似文献
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Thermal residual stress is one of the major factors affecting composite mechanical performance. In this paper, a 3-D FEA technique
was utilized to analyze the thermal residual stress distribution in Carbon fiber/PPESK composite. Parabolic failure criterion
was used to predict composite potential failure zone. Results indicate that, thermal residual stress distributions in different
parts of the composite are different. At composite free end zone, the maximum thermal residual stress is located at fiber
surface; in composite inner zone, the maximum stress is located in the matrix; at composite defect zone, stress concentration
is located at defect surface. Thermal residual stress at composite free end zone will lead to fiber–matrix interfacial de-bonding.
Thermal residual stress concentration at composite defect zone will decrease composite mechanical performance. 相似文献