Numerical simulation on the rheo-diecasting of the semi-solid A356 aluminum alloy

The effect of injection pressure, piston velocity, and the forming temperature of semisolid slurry on the filling behavior of the semi-solid A356 aluminum alloy was investigated by simulation methods. The simulation results show that these processing parameters have an important effect on the filling behavior of the semi-solid A356 aluminum alloy. The slurry flows steadily in the cavity when the injection pressure, the piston velocity, and the forming temperature are low, but it is prone to turbulent flow w...     

Numerical simulation on reho-diecasting mould filling of an automobile master brake cylinder

An apparent viscosity model of semi-solid A356 aluminum alloy has been developed and the software Castsoft6.0 coupled with the model has been used to simulate the mould filling of an automobile master brake cylinder with the semi-solid A356 alumi-num alloy slurry.The simulation results are in agreement with the practical filling process, indicating that the apparent viscosity model is feasible and can be used to simulate the mould filling of the semisolid A356 aluminum alloy slurry and can be used to opti-mize the filling process and the design of dies.A higher injection pressure, a higher ingate flow velocity of the semi-solid slurry, and a higher slurry temperature are advantageous to the mould filling of the automobile master brake cylinder.     

数值仿真注塑充模过程

使用CFD软件Polyflow,数值研究了注塑机注射充模过程中模具型腔内聚丙烯熔体的二维非等温流场,分析了不同时刻模具型腔内熔体的速度、压力、温度和剪切速率分布。研究结果表明,在充模过程中流场的各个物理量变化比较均匀,在流动前沿温度较高、压力最小。在充填过程的不同时刻,随着时间的增加,熔体的平均压力不断升高、平均温度不断降低。不同熔体的注射温度影响模具型腔内熔体的流场。较高的注射温度升高熔体平均温度,减低模腔熔体的平均压力,使熔体的粘度降低,改善熔体的流动性。研究结果对注塑机模具的设计和注射充模工艺参数的选择有一定的理论指导意义。     

高速气缸压力反馈式缓冲阀研究

提出了压力反馈式缓冲阀．对理想压力反馈式缓冲阀的仿真结果表明更大的缓冲阀节流口有效地提高了缓冲阀的自适应能力、稳定阶段缓冲腔的恒压有效地控制了活塞速度反弹．对以压力反馈式缓冲阀为核心的高速气缸自适应缓冲系统进行的仿真和实验研究结果表明当活塞最高速度在2．758～3．336m／s之间变化时,缓冲系统均使活塞以0．007～0．38m／s的速度到达行程终点,实现了对活塞速度变化的自适应缓冲．     

Evaluation of the mold-filling ability of alloy melt in squeeze casting

The mold-filling ability of alloy melt in squeeze casting process was evaluated by means of the maximum length of Archimedes spiral line. A theoretical evaluating model to predict the maximum filling length was built based on the flowing theory of the incompressible viscous fluid. It was proved by experiments and calculations that the mold-filling pressure and velocity are prominent influencing factors on the mold-filling ability of alloy melt. The mold-filling ability increases with the increase of the mold-filling pressure and the decrease of the proper mold-filling velocity. Moreover, the pouring temperature relatively has less effect on the mold-filling ability under the experimental conditions. The maximum deviation of theoretical calculating values with experimental results is less than 15％. The model can quantitatively estimate the effect of every factor on the mold-filling ability.     

高速气缸压力反馈式缓冲阀

为了研制对活塞速度变化具有自适应能力的缓冲装置,本文将整个气缸工作过程分为工作阶段、缓冲阶段及排气阶段,并分别建立了各个阶段的数学模型.通过对高速气缸工作阶段的仿真及试验研究,得出了缓冲开始时刻进、排气腔气动参数与活塞速度的关系,在此基础上设计了对活塞速度具有自适应能力的压力反馈式缓冲阀.通过对该缓冲方案的仿真研究,得出了影响缓冲腔系统输出能量的主要因素即缓冲阀开启压力与活塞速度具有良好的线性关系,而且进入缓冲时刻的缓冲腔压力与系统输入能量及缓冲阀开启压力与系统输出能量均具有良好的线性关系,从而验证了此阀当活塞速度在1.8~2.2m/s范围内变化时,可以自动调节缓冲腔系统的输出能量,使其至少平衡掉运动部件动能的90%.     

掺气非牛顿浆体圆管轴对称层流的理论分析

本文分析了圆管中宾汉浆体和伪塑性浆体与气体混合物的轴对称层流。结果表明,由于掺入气体改善了浆体的流动性,浆体的流速和流量增加,而压力损失减小。该减阻效果随着宾汉屈服准数增大(或伪塑性幂指数减小)而更显著。同时由于掺气减少了静压差,管道上升坡度促使掺气浆体的总压降进一步减小,而当下降坡度超过某限度时,掺气反而使总压降增大。     

Preparation of semi-solid aluminum alloy slurry poured through a water-cooled serpentine channel

A water-cooled serpentine channel pouring process was invented to produce semi-solid A356 aluminum alloy slurry for rheocasting, and the effects of pouring temperature and circulating cooling water flux on the microstructure of the slurry were investigated. The results show that at the pouring temperature of 640-680°C and the circulating cooling water flux of 0.9 m3/h, the semi-solid A356 aluminum alloy slurry with spherical primary α(Al) grains can be obtained, whose shape factors are between 0.78 and 0.86 and the grain diameter can reach 48-68 μm. When the pouring temperatures are at 660-680°C, only a very thin solidified shell remains inside the serpentine channel and can be removed easily. When the serpentine channel is cooled with circulating water, the microstructure of the semi-solid slurry can be improved, and the serpentine channel is quickly cooled to room temperature after the completion of one pouring. In terms of the productivity of the special equipment, the water-cooled serpentine channel is economical and efficient.     

基于堆填厚度及填筑速率的拓宽路基变形研究

在软土路堤结合工程中,软土的长期变形效应不仅影响道路的使用寿命,而且将使新老路堤间出现不均匀变形,因此对施工过程中路基变形及工后沉降控制是路基拓宽工程中急需解决的工程难题。本文将以南京滨江大道拓宽工程为研究对象,研究内容如下：针对南京浦口滨江大道K11＋500断面,建立有限元模型,研究在不同堆填厚度与不同的填筑速率的条件下不对称拓宽路基的变形机制。结果表明：填筑速率越快,工后沉降越大,工后差异沉降也越大,孔隙水压力不易消散,影响土壤固结,要及时打设排水板,加快工程进度。随着填土层厚的增加,相同填筑速率下的填土差异沉降量也在变大。     

金属粉末注射成形过程的计算机模拟

基于连续介质理论，应用有限元软件ANSYS的FLOTRAN流体分析模块，对金属粉末注射成形过程进行了模拟分析，揭示了金属粉末注射成形时喂料流动填充型腔的速度、压力与注射时间的关系；得到了注射压力对充填时间和型腔压力的影响规律，确定了最佳的充模时间；分析了不同浇口位置注射时注射件关键单元的流动速度和压力分布，预测了注射件的成形质量，提出了防止注射件缺陷产生的措施。     

油液特性对轴向柱塞泵流量脉动的影响

含气量、温度和压力作为反应油液特性的3个重要参数,在轴向柱塞泵仿真分析时易忽略其对流量脉动特性的影响。为了探究油液特性对轴向柱塞泵出口处流量脉动的影响规律,基于AMESim建立轴向柱塞泵的仿真模型,对不同的含气量、温度以及压力下轴向柱塞泵的流量脉动进行仿真,对其结果进行分析。结果表明:油液特性对轴向柱塞泵的流量脉动影响较大,轴向柱塞泵流量脉动特性随着油液含气量的增大而减小,随着油液温度的升高而减小,随着系统压力的减小而增大。     

低压铸造充型过程的数值模拟技术

论述了低压铸造充型模拟的数学模型,由于低压铸造充填速度较慢、充型平稳,因此充型计算采用层流模型。采用SOLA-VOF算法对模型进行求解,其中SOLA法用于求解流体的速度场和压力场,VOF法用于处理自由表面。采用UG软件进行铸件三维造型,采用ProCAST软件进行网格划分,对叶轮的充型过程进行了模拟,并通过对叶轮的浇注试验,验证了低压铸造充型的数学模型及算法在保证模拟精度、提高计算效率上的有效性。     

铝合金汽车转向器壳体真空压铸工艺

为了提高铝合金压铸件的质量,采用真空压铸成形技术对铝合金汽车转向器壳体的压铸成形性进行了研究.利用正交试验、硬度试验、密度试验及显微组织分析,研究了真空压铸工艺参数对转向器壳体压铸成形性能的影响.结果表明：在开模时间10s及型腔真空度5~10kPa的条件下,工艺参数对转向器壳体密度的影响主次顺序为压射速度、浇注温度和模具温度,而对硬度的影响主次顺序为模具温度、浇注温度和压射速度.转向器壳体合适的真空压铸工艺参数为浇注温度680℃、模具温度140℃、压射速度3m/s.采用真空压铸工艺不仅能明显改善压铸件的充型性能,提高铸件密度、表面光洁度及力学性能,减少气孔缺陷,而且还能明显提高铸件的合格率.     

Continuous Extruding Extending Forming of Semi-solid A2017 Alloy

1 IntroductionSince the pioneering work of Flemings[1-3]and hisco-workers ,semi-solid metals and their processing tech-niques ,as a near-net shape technology,have drawn con-siderable attention,especiallyinthe automobile and elec-tronic products industries[3-5].Semi-solid process can di-videintothixoformingandrheoforming.At present ,thixo-forming process has been applied successfully, such assemi-solid die casting,semi-solid extrusion and semi-sol-id dieforging.Thethixoforming processinvolves …     

基于Moldflow的交流接触器外壳注射成型模拟研究

运用UG三维造型技术对交流接触器外壳进行实体建模,并运用Moldflow软件进行注射成型模拟.分析塑料件的最佳浇口位置,选取不同的浇口数目,通过对塑料件注射成型过程的流动模拟,预测塑料熔体注射成型的填充性、填充时间、压力降、熔体流动前沿温度、熔接痕、气穴等,得到合理的注射成型工艺参数.为模具设计与制造提供可靠的设计数据,减少了试模时间,降低了制造成本,提高了模具企业的市场竞争力.     

管道内液固浆液输送的数值模拟

为了对管道内液固浆液输送的流动形态进行研究，建立了以颗粒动力学为基础的Euler Euler双
流体模型.在浆液流速大于临界沉积速度的情况下，模拟了不同浆液入口速度时的管道压力降，同时对管
道内浆液输送液固两相流进行了研究：当轴向位置与管径之比大于50时，管道内浆液流动处于充分发展
状态.此外还分析了在不同浆液速度下管道内液固两相的空间分布和浆液流动形态：在水平方向液相速度
分布和固体颗粒相速度分布呈对称状态；垂直方向液相速度分布和固体颗粒相速度分布由于重力影响，
不再呈对称状态.固体颗粒相速度分布与液相速度基本相同，两者之间的滑移速度很小，可以忽略.计算
结果与实验值的比较表明，所建模型能有效地描述管道压力降和管道内浆液流动形态.     

基于数值模拟的YL112压铸浇注系统设计与优化

对YL112铝合金压铸件设计了3种类型的浇注系统,运用流体模拟软件Flow-3d对3种设计的充型过程进行模拟。通过观察温度场、压力场和表面缺陷的分布情况,预测充型过程中的氧化夹渣、气孔等缺陷。在分析模拟结果的基础上提出了浇注系统和溢流系统的优化方案,提高了铸件的质量。结果表明：在浇注温度620℃、模具连续工作温度200℃、冲头压射速度2.0 m.s-1的条件下,合理的溢流槽使金属液具有均匀填充型腔的填充路线的方案最为合理。     

半固态镁合金压铸充型过程的数值模拟研究

在考虑半固态AZ91D镁合金充型过程的压力和速度变化特征的基础上,建立了模拟计算所需要的表观黏度数学模型。采用ProCAST软件,对半固态镁合金压铸充型过程进行模拟,预测卷气、夹杂物产生的可能性,以便优化其工艺参数和工艺方案。结果表明,与全液态镁合金充型过程相比,半固态金属充型平稳,模具寿命长,铸件质量好;改变内浇道和溢流槽的设置位置和数量,还可有效地减少铸件本身内部杂质,提高铸件质量。     

薄板型腔高压充型行为的水流与计算机模拟

应用Ｆｌｏｗ３Ｄ软件对高压水流快速充型的过程进行了计算机模拟,并在相同条件下采用１０００～２０００帧／ｓ照片的高速摄影方法,对着色高速水流在透明的丙烯酸玻璃为材料制成的模具薄板型腔中的充型过程进行了拍摄,二者结果一致．显示了计算机模拟方法研究流体高压充型行为的可行性．应用同样的计算机模拟方法探讨了几种情况下的浇口、溢流槽、型腔形状与位置对其充型行为的影响．其结果对高压铸造铝、镁合金工艺参数设计具有重要参考意义．     

石灰、石膏及混合絮凝剂对钻孔废弃泥浆压滤脱水性能的影响

以钻孔粘土废弃泥浆为研究对象,选用石灰和石膏作为絮凝剂,采用先单一、后混合添加的方法,按照先絮凝、后压滤的试验步骤,研究不同加药量时,石灰、石膏两种絮凝剂单独使用以及不同配合比时,絮凝剂对钻孔粘土废弃泥浆絮凝脱水的规律.试验结果表明,添加石灰和石膏絮凝剂后,泥浆压滤脱水规律呈非线性增长.添加单一絮凝剂时,泥浆压滤脱水速率随加絮凝剂加药量的增加而增大,存在最优加药量;添加混合絮凝剂时,石灰絮凝剂加药量的变化对泥浆压滤脱水具有较大的影响;当石灰絮凝剂加药量未达到最优时,石膏絮凝剂加药量的变化对泥浆压滤脱水影响较小,当石灰絮凝剂加药量达到最优后,石膏絮凝剂加药量变化对泥浆压滤脱水影响较大.并建立两者添加方式最优加药量时泥浆脱水数学模型.研究结果为工程中泥浆固液分离提供重要指导.