AZ91D镁合金反重力铸造充型及凝固过程计算机模拟

给出了AZ91D镁合金的相关热物性参数，采用ProCAST铸造模拟软件对镁合金力学试棒反重力铸造充型与凝固过程进行了模拟，并通过反重力铸造工艺实验对模拟结果进行了验证。结果表明：铸造模拟软件ProCAST可用于镁合金铸件反重力铸造充型及凝固过程的模拟，能够提供较为准确的流场、温度场等信息，实现缺陷及其位置的预测。     

MCSP6-2004国际会议概况和铸造过程数值模拟技术发展动向

重点介绍了2004年8月在台湾召开的MCSP6-2004国际会议概况,以及充型凝固过程温度场、速度场和微观组织数值模拟发展新动向.     

反重力铸造的充型过程研究

分析了反重力铸造充型压力的构成及其平衡关系,并对主要压力参量进行了模型量化评估,以此为基础,提出了反重力铸造过程中的阶梯式压力控制方法,解释了分级加压的原因和控制因素。为了充分利用反重力铸造的优势,提出了新的反重力铸造浇注系统设计的概念和方法。在该设计方法中,浇注系统不仅用于金属液的导流,更重要的功能是作为压力传递和补缩通道。     

TiAl基合金排气阀立式离心铸造充型及凝固过程数值模拟

以N-S方程、连续性方程及Fourier导热方程为基础，结合离心力、重力及Coriolis力，在实验的基础上建立了立式离心铸造充型过程及凝固过程数学模型．并且依据此模型对TiAl基合金排气阀立式离心铸造过程温度场、流场及压力场进行了数值模拟．数值模拟结果表明，离心铸造的充型过程存在正向和反向两个充填过程，在入口处易出现卷气缺陷．凝固过程也存在正向和反向两个凝固顺序，在靠近先充填一侧易于形成偏轴线缩松缺陷．     

薄板件反重力充型形态的数值模拟研究

采用共轭梯度法 ( CG)求解动量方程及连续性方程。体积函数法 ( VOF)处理自由表面 ,模拟了薄板件的反重力充型形态 ,考察了壁厚、浇口结构及数量对充型形态的影响。研究表明 ,壁厚越小 ,越倾向于正向充填 ,自然满足了薄壁件快速平稳充型的要求 ;扩展内浇口可使正向充填倾向加强 ,从而提高液面稳定性 ,并可改善温度分布 ;多内浇口对充型形态也有一定改善作用     

发动机连杆挤压铸造数值模拟研究

为实现发动机连杆在挤压铸造生产过程中的精确控制,利用ProCAST软件对其挤压充型与凝固过程进行了数值模拟。通过在传统压铸模拟方法的基础上增加压力补缩、排气模型的设置,更准确地模拟了发动机连杆挤压铸造充型和凝固的过程,对金属液充型状况、液流的速度矢量场、温度场的分布情况进行了研究,为实际生产确定了充型和凝固时间参考,预测和分析了可能出现的缩松缩孔及气孔缺陷,并提出了消除缺陷的解决措施。将此模拟的分析结论应用到实践中,可优化挤压铸造过程,提高产品质量。     

铸件形成过程计算机数值模拟的发展及应用

介绍了铸件凝固过程温度场数值模拟,充型过程数值模拟,应力场数值模拟和组织形态数值模拟的发展及其在福建省的应用。     

铝合金汽车轮毂低压铸造数值模拟缺陷预测及改进措施

以铝合金汽车轮毂为研究对象,运用铸造模拟软件进行了低压铸造数值模拟计算,获得了充型和凝固的动态过程,观察到了低压铸造中金属液流动的状态,获得了金属液停止流动和凝固的时间点以及预测了存在缩松缩孔缺陷。根据模拟结果进行改进并重新进行模拟,结果表明,充型过程中金属液流动更加平稳,凝固过程中可能产生的缩孔、缩松等缺陷得到有效的消除。     

反重力铸造对高强度铝合金凝固组织影响的研究

采用反重力铸造方法生产高强度铝合金铸件已成为航空、航天领域内获得优质构件的重要途径。研究了反重力铸造对高强度铝合金ZL114A和ZL205A铸件凝固组织的影响。结果表明,合金的凝固组织存在着不同的位置效应,对于ZL114A合金铸件,冷端晶粒尺寸最小,靠近浇口处晶粒尺寸粗大。对于ZL205A合金铸件,随距浇口处距离的减少,枝晶间分布的网格状θ（Al2Cu）相逐渐由粗变细,α（Al）枝晶内分布的黑色点状T（Al12CuMn2）相逐渐减少。分析表明,在反重力铸造补缩压力相同的情况下,合金的凝固温度范围不同是造成凝固组织不同位置效应的主要原因。     

消失模铸造充型过程数值模拟

运用PROCAST软件对板形铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟。考察了阶梯式浇注系统的充型顺序以及底注式浇注系统的充型形态，另外研究了底注式浇注系统的浇注速度对缺陷形成的影响。模拟结果表明，消失模铸造中，金属液优先从阶梯式浇注系统的上层内浇道充型，充型前沿流动紊乱，铸件容易出现气孔或夹渣；对于底注式浇注系统，充型前沿的流动相对平稳，但过快的浇注速度同样会导致气孔或夹渣缺陷。     

铝合金反重力铸造技术

介绍反重力铸造(CGC)技术,分析合金液充填铸型的基本过程,以自行研制的真空吸铸加压凝固铝合金铸件浇注设备为基础,论述真空吸铸加压凝固的特点,并简述了叶轮铸件的制造.     

数值模拟在铸造中的应用进展

综述了铸造过程数值计算的基本理论,简要介绍了国际上应用比较多的铸造模拟软件,重点回顾了这些软件在实际铸造和研究中的应用进展,探讨了数值模拟的发展方向,同时指出合理地利用铸造模拟软件能够提高产品质量,降低产品成本,缩短产品设计和试制周期。     

低压差压调压一体化反重力铸造装备技术研究

低压铸造、差压铸造及调压铸造等反重力铸造装备技术已在实际生产中得到广泛应用,但多数此类设备功能单一,无法在同一台设备上实现多种功能。本文作者通过对设备主体、多功能气路控制系统、电控系统的结构设计,以及高性能数字式组合阀及相关控制软件等关键技术的研发,完成了低压铸造、差压铸造及调压铸造一体化反重力铸造装备技术的研究。生产实践证明,该装备技术不仅可满足多元化铸件产品的研制与生产,且具有压差控制精度高、操作安全可靠等特点。     

高温合金大型薄壁铸件反重力铸造技术进展

大型复杂薄壁铸件的铸造成形一直是制造界的难题之一,高温合金的大型复杂薄壁铸件的铸造成形尤其困难.反重力铸造是生产优质薄壁铸件的理想方法.综合论述了真空吸铸、低压铸造、差压铸造和调压铸造等反重力铸造技术的工艺原理、发展概况、特点和应用情况,分析了高温合金薄壁铸件反重力铸造技术的研究现状,指出了反重力铸造技术在高温合金大型复杂薄壁铸件上应用存在的技术瓶颈,提出了解决方案并就其发展方向给出了建议.     

铸钢齿轮重力铸造数值模拟及工艺优化

利用View Cast数值模拟软件对齿轮重力铸造凝固过程进行分析,对齿轮在凝固过程中可能出现的缩松、缩孔等缺陷进行预测,从而制定出工艺优化方案。研究结果表明,在齿轮的轮缘处加冒口,同时在轮缘侧面及幅板上加冷铁,可以达到消除和控制缺陷的目的,最终确定合理的铸造工艺方案。     

反重力铸造装备技术的应用与发展

本丈介绍了反重力铸造装备技术的分类、应用状况及发展趋势.在反重力铸造装备中,四立柱式装备适用于金属型,具有生产效率高、自动化程度高的特点,而压力罐式装备适合砂型、石膏型、精铸模壳等铸型材料,可用于不同种类大中小型铸件的生产.随着工业控制技术的发展,计算机与PLC技术的应用、数字组合阀的研制以及传统控制技术与模糊控制的有机结合,都使反重力铸造液面加压控制系统在压力控制精度、运行可靠性等方面获得了巨大的发展.     

金属型铸造摩托车铝合金轮毂凝固过程数值模拟

使用模具涂料和局部冷却模具相结合的方法,对金属型重力铸造凝固过程中模具温度场进行调节.采用ProCAST完成了铝合金车轮金属型重力铸造凝固过程的数值模拟.针对铝合金轮毂的热节部位进行分析,提出了工艺改进方案,消除了铸件的热节部位.     

大型熔体输运式反重力铸造设备的研制

针对采用反重力铸造法生产超大型铝合金铸件过程中存在的设备容量不足、铸型难于起吊以及压力不易控制等技术难题,研制了一种大型熔体输运式反重力铸造设备。该设备以避免吊运超重铸型为设计出发点,采用压力罐上侧设置熔体输运口的结构形式,通过熔体转运式或熔体输送式两种不同工作方式,有效解决了熔体处理及输送与铸型准备工作的并行问题。此外,在控制软件中对PID算法进行了模糊化处理,有效提高了设备的压力控制精度。实践证明,研制的大型熔体输运式反重力铸造设备可满足超大型复杂铝合金铸件（轮廓尺寸可达4m,浇注重量超过1t）反重力铸造的生产要求。