某汽车铝合金减震塔真空压铸工艺设计与优化

针对某汽车铝合金减震塔铸件的结构特征，设计了真空压铸浇注系统，并数值模拟了其真空压铸过程。研究了浇注温度、压射速度、模具温度和真空度对铸件质量的影响规律，设计正交实验得到最优的工艺参数（浇注温度720℃，压射速度2.5 m/s，模具温度230℃，真空度25 kPa）。针对铸件壁厚较大区域存在的缺陷，设计了补缩冒口，有效减少铸件的缩松缩孔缺陷，获得了品质良好的铸件。     

基于AnyCasting的镁合金缸盖结构设计与工艺参数优化

在实际压铸试验的基础上,提出了合理的铸件结构和压铸工艺参数。利用AnyCasting软件求解了不同工艺参数和铸件结构对铸件充型、凝固过程的影响规律。在现有的镁合金汽车缸盖铸件条件下,根据凝固规律重点研究了铸件中可能存在的缩松、缩孔分布与尺寸。结果表明:优化的铸件结构以及优化的压铸工艺参数(浇注温度680℃,模具温度190℃,冲头低速速度0.2 m/s,高速压射速度为6 m/s,真空度30 kPa)能够明显降低铸件凝固时间以及减少铸件内部缩松、缩孔数量;同时在优化设计的基础上,结合阿基米德原理和力学性能测试验证了工艺参数和铸件结构的合理性,生产出了具有致密微观组织的镁合金零件。     

基于数值模拟的发动机缸体压铸模浇注系统优化设计

针对镁合金发动机缸体设计了2种不同类型的浇注系统,运用铸造模拟软件ProCAST对2种浇注系统下铸件的充型和凝固过程进行模拟,预测了充型时间、凝固时间和铸件中可能存在的缩孔、疏松及气孔缺陷的分布与尺寸,提出了优化的浇注系统设计。结果表明:在浇注温度670℃、模具初始温度220℃、压射速度8.5m/s的条件下,扇形浇注系统设计优于梳形浇注系统设计。     

K403镍基高温合金圆形平板铸件热裂倾向分析及解决措施

针对K403镍基高温合金圆形平板铸件出现的热裂现象,采用有限元模拟软件ProCAST对不同浇注温度下铸件的凝固过程进行对比分析,结合模拟结果对热裂进行预测,并与工艺试验结果对比。结果表明:当浇注温度为1 500℃时,铸件与冒口部位结合处形成最大应力值为61 MPa;当浇注温度1 450℃时最大应力值为39 MPa。实际浇注过程中浇注温度1 500℃条件下产生热裂,而浇注温度1 450℃时未见热裂纹产生。     

真空浇注条件下镁合金石膏型压力凝固的研究

研究真空浇注条件下镁合金石膏型压力凝固过程中浇注温度、真空度对镁合金流动性的影响及凝固压力、操作时间与镁合金拉伸性能的关系.结果表明,高真空度和高浇注温度条件下,可使镁合金液在石膏型中获得很好的充型.铸件凝固过程中,凝固压力越高,操作时间愈短,得到的铸件组织越致密,拉伸性能愈高.     

镁合金转向器铸件真空压铸过程的模拟研究

针对汽车镁合金转向器铸件,采用数值模拟的方法研究了其真空压铸成形过程,分析了在高真空度条件下金属液充型的特点,并在此基础上对比研究了在高真空度、低真空度以及常压条件下充型及凝固的规律。结果表明,提高型腔真空度能有效地提高金属液充型能力,避免铸件内气孔的产生,但对缩孔、缩松缺陷的形成没有影响。     

铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数研究

研究了铝合金真空低压消失模壳型铸造工艺参数与铸件充型能力、内部质量的关系。结果表明,铸件的充型能力与浇注温度、充气流量、真空度、充气压力成正比;相比真空度和充气压力,充气流量与浇注温度对铸件充型能力的影响更为显著。工艺参数对薄壁铸件充型能力的影响要大于厚壁铸件;铸件孔隙率随浇注温度的提高先降低后升高,随着充气流量、充气压力、真空度的增大而降低,而密度则随各工艺参数的增大而增大。真空低压消失模壳型优化的工艺参数:浇注温度为720~750℃,充气流量为12~19m3/h,真空度为-0.03~-0.04MPa,充气压力为0.03~0.04MPa。     

铝合金端盖件压铸工艺的数值模拟

运用铸造模拟软件Procast对一模四腔的A356铝合金压铸零件进行数值模拟,分析铸件的充型凝固过程,预测缺陷。结果显示：在压射速度为2．5m／s,浇注温度为650℃,模具温度为240℃的条件下四腔同时充填,充型平稳,排气良好,得到充型完整、无缩松缩孔、气孔倾向小的铸件。     

基于数值模拟的镁合金真空压铸浇注系统设计与优化

设计出两种类型的浇口及浇注系统,运用有限元模拟软件对两种设计进行模拟,观察液态金属充型及凝固过程中流场和温度场的分布.根据凝固规律有效预测铸件中可能存在的缩孔及气孔缺陷的分布与尺寸,找出优化的浇注系统设计.结果表明:在浇注温度655℃、模具初始温度200℃、冲头压射速度3 m/s、真空度30 kPa情况下,具有阶梯分型面结构的浇注系统优于平直分型面结构;同时在优化设计基础上生产出具有致密微观结构的镁合金零件.     

基于模拟仿真的铝合金铸件热处理过程温度均匀性控制

为实现铝合金铸件热处理过程的温度场调控、减轻变形,采用数值模拟方法,研究了不同料架结构对铝合金铸件表面温度场及温度均匀性的影响。结果表明,模拟仿真能够实现热处理过程铸件表面温度场的准确模拟,同时,热处理料架对铸件表面温度场具有重要影响。针对铝合金舱体铸件,采用φ30mm小孔+φ600mm大孔的料架底板,铸件表面不同位置温度均匀性最好,温度误差在±5℃范围内。     

真空状态下铝合金熔体中除气的研究

分析了铝合金熔体中氢的来源和存在机理,并从热力学和动力学方面对熔体中的氢行为进行论述。进而得出在真空条件下,可以有效提高熔体中氢的逸出能力。     

真空度对真空冷喷涂气固两相流的影响

目的真空度直接影响着真空冷喷涂时气体流动特性和颗粒撞击速度,研究真空度对气体和颗粒流动特性的影响。方法确定真空冷喷涂系统结构,采用FLUENT软件进行真空冷喷涂气固两相流研究,通过数值模拟研究真空度对流场和颗粒撞击速度的影响,并研究相同压力比下的气固两相流特性。结果当入口压力一定时,喷管内的气体轴线速度、密度和温度与环境压力大小无关;而在射流区,环境压力越小,则气体轴线速度波动越小、密度越低,但到达基板后的气体温度均接近喷管入口温度。环境压力对大粒径颗粒的撞击速度影响较大,颗粒撞击速度随环境压力增大而先增后减,最佳环境压力可根据气相云图和气体密度来确定。当进出口压力比相同时,喷管内和射流区域内的气相速度云图基本相同,气体轴线速度曲线基本重合,而基板前的颗粒速度不同,此时环境压力越低,颗粒速度越高,越有利于形成涂层。结论采用计算流体动力学分析方法厘清了真空度对真空冷喷涂气固两相流的影响,为涂层制备奠定了理论基础。     

真空渗氮初探

对真空渗氮的工艺进行了初步的研究，发现真空渗氮层具有与其它渗氮层相似的组织和性能，但渗氮速度较普通气体渗氮提高一倍以上。在试验的基础上分析了真空渗氮的一些特点，并与普通气体渗氮和离子渗氮进行了比较。     

真空压铸中型腔真空压力的理论计算及试验研究

针对真空压铸中型腔真空压力的下降规律进行了理论计算和试验研究。针对具体的真空系统进行了型腔排气理论曲线和实测曲线的对比,验证了这种计算方法的可行性,指出了真空压铸为了达到理想的型腔真空压力对于低速工艺选择的限制要求,并提出了一种通过计算理论排气时间来对真空系统设计和低速工艺制定进行优化的方法。     

钢的真空渗铝研究

研究了Ｑ２３５、４５Ｔ１０具空渗铝层的组织结构,渗层生长动力学,渗铝温度对渗层厚度的影响、钢的含碳量对渗铝层厚度的影响。并测定了渗层铝深度分布以及显微硬度分布。结果表明真空渗铝可获得良好的渗层。