铸造成型局部加压补缩控制系统设计和应用实例

在现有铸造技术的基础上采用局部延时加压补缩工艺,即对进入铸造模具型腔内的接近模具热节处的液态或半固态金属在完全凝固之前,局部施加较高的机械压力,使铸件热节处的周围尽量形成补缩通道,以提高凝固过程中补缩效果,然后凝固成型,完成整个铸造过程。该工艺可有效提高铸件热节处金属组织致密度和性能,克服现有铸造技术在铸件制造中厚大部位易产生缩孔和缩松缺陷的关键问题,并可以在铸件工艺设计中省略或部分省略冒口设置,提高了金属材料的利用率。     

Al-Si合金的缩松缺陷形态和补缩极限固体比

实用铝合金铸件的缩松具有与其合金组分不同的性质。因此,为了生产无任何缺陷的致密铸件,必须创造使合金液的补缩能填补铸件收缩的铸造条件。我们研究了Al-Si合金铸件的凝固过程,并随之测定了为了生产无任何缩松缺陷的铸件要求合金液朝向冒口凝固的位置(由此得到能消除任何这类缺陷的补缩极限固体比和合金硅含量对它的影响)。含7%Si的Al-Si合金的补缩极限固体比约为0.41。意思是如果在固体比达到0.41以前合金进行定向凝固不产生缩松缺陷。固体比达到或超过0.41的定向凝固产生缩松缺陷。含4～10%Si的Al-Si合金的补缩极限固体比随合金硅含量增多而变低。换言之,含硅量较高的合金在凝固的初期阶段补缩不太流畅。因此,为了生产无缩松缺陷的致密Al-Si合金铸件,随着合金含硅量的增加,即使在凝固的初期阶段,在更大程度上促进定向凝固是十分必要的。于是,如果能确定Al-Si合金铸件在达到补缩极限固体比之前是否进行定向凝固,就可以知道它是否存在缩松缺陷。换言之,从以补缩极限固体比为基础的凝固状态图上的凝固前沿的形状,可以预测任何缩松缺陷的产生。     

铸造工艺的数值模拟优化

为了研究和预测铸造工艺对铸件质量的影响,设置合理的军用汽车转向臂的铸造浇冒口系统和工艺参数。应用铸造模拟软件对转向臂的三种不同工艺方案进行凝固模拟,根据凝固模拟结果显示的缺陷及内部缩松情况,提出改进工艺方案并对其进行凝固模拟,选择最佳方案应用于生产。研究表明,3#是最合理的浇冒口布置方式,最优的浇注温度825℃,浇注时间15 s,采用水平分型。应用表明,铸造模拟软件能够准确地预测充型凝固过程中可能产生的缺陷,从而辅助工艺人员进行工艺优化。     

挤压铸造的研究与应用

前言挤压铸造是将压型內的液体金属挤压成形为成品件的工艺。凝固是在此普通铸造时金属液所受压力高几个数量级的高压下完成的。因此,刚收缩的缩孔能很容易从热节获得补缩。施加的高压可使卷入的气体溶入金属液,促使铸     

铝合金电磁低压铸造CAD/CAE技术

研究铝合金电磁低压铸造CAD] CAE技术;通过研究电磁充型压力的确定方法、加压规范设计技术、低压铸造条件下的充型速度初始条件及缩孔缩松预测方法等建立CAD/CAE模型,并进行电磁泵低压铸造过程模拟计算;研究表明在低压铸造过程中可以通过控制电极电流实现压力的精确控制,考虑压力条件下的缩孔缩松预测模拟更准确;电磁泵低压铸造充型平稳,压力控制准确,是高质量铝铸件生产先进铸造工艺方法。     

DNAN炸药凝固过程的实验与数值模拟

为了解2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)的凝固过程,用布拉格(Bragg)光栅对其凝固过程的中心轴线温度场进行了测试。考虑了液相自然对流的微观现象。用控制容积法计算了DNAN凝固过程的温度场、流场和相界面位置。用临界固相率和补缩距离结合法预测了缩孔编松的生成。结果表明,DNAN在96℃附近出现温度滞后现象,中心部位最明显。前期液相自然对流的最大速度可达10-3量级(m·s-1),其作用为传质和加速凝固进程。无冒口补缩条件下,DNAN凝固过程中相界面呈"V"字型向顶部迁移、收缩,凝固后中心轴线上有连续的缩孔分布,中心处的最大孔隙率为0.38。     

铸钢件凝固过程热裂纹数值模拟及预测

根据铸钢件凝固过程三维温度场模拟和热裂纹形成的理论分析,提出了一种考虑凝固速度,补缩能力因素的热裂纹预测判据。在凝固过程温度场数值模拟的基础上,利用预测判据对实验铸件和实际铸件的热裂进行了预测,预测与实际结果吻合。     

熔黑梯炸药凝固过程的数值模拟与实验验证

为了解浇铸炸药的凝固过程,采用有限元法对熔黑梯炸药凝固过程中的温度场进行了模拟,并对凝固过程中可能产生的缩孔进行了预测.结果表明,熔黑梯炸药凝固过程中内外温差较大,中心位置附近的温度变化曲线在75 ℃左右存在拐点,在药柱中间位置将出现缩孔和缩松.另外还采用热电偶对熔黑梯炸药凝固过程中的温度变化进行了测试,采用工业CT对固化后的熔黑梯药柱内部质量进行了检测,并将数值模拟结果和实验测试结果进行了对比,结果表明有限元方法可以对熔黑梯炸药凝固过程进行有效模拟.     

某本体铸件石膏型低压铸造工艺的模拟及优化

利用FLOW-3D软件,对某本体铸件生产过程中出现的缩孔及疏松缺陷进行了模拟。模拟结果显示,在缺陷一侧增加浇口,同时对各浇冒口横截面及距离进行相应调整,缩孔及疏松缺陷消除。验证结果表明,根据模拟结果对石膏型低压铸造工艺进行优化后,试制的某本体铸件未见缩孔及疏松等铸造缺陷。     

发动机汽缸盖铸造工艺特点

<正> 散热片面积大、形状复杂的箱形汽缸盖是空冷柴油汽车发动机最复杂和最重要的铸造零件(见图)。用组芯造型是获得铸件最为有利的方法。核方法的缺点可以由它的通用性、可生产任意形状的多种铝合金铸件以及相对短的生产周期来补偿。型内铸件的布置,要使待加工的表面处在下面。铸型是在实心金属底座——冷铁上进行组合的,底座-冷铁能保证定向结晶和使铸件很好补缩,这对得到细密的细晶粒金属