铝合金叶轮铸造工艺研究

铝合金叶轮铸件生产中为避免气孔、缩松等缺陷,常采用较长的充型及保压时间。为提高产品生产效率,本研究以ZL101材质叶轮的铸造工艺为研究对象,探究特定710℃浇注,低碳钢模具,模具预热200℃时,较快充型速度的近低压铸造下,不同压力-时间曲线下充型的可行性。使用ProCAST及Solidworks软件建模仿真,结合缩孔、缩松分布和Niyama判据获得如下结论：较快充型速度下,完成近低压铸造可行;充型时间1.5 s时,保压压力增加有助于凝固,但过高压力易导致顺序凝固失败,进而使铸件中出现缺陷;当充型时间3 s时,保压压力对铸件凝固过程的影响不大。     

大型铝合金薄壁件低压铸造工艺模拟

采用有限元模拟仿真软件结合正交实验方法,对铝合金汽车座椅骨架低压铸造工艺进行数值模拟,研究了低压铸造工艺参数对铸件缩松缩孔、充型及凝固规律的影响。模拟结果表明,当浇注温度为720℃、充型加压速率为920Pa／s及模具预热温度为380℃时为最佳工艺参数,铸件缩孔孔隙率最小,且成形质量最佳。     

大型铝合金薄壁件低压铸造工艺研究

采用有限元模拟仿真软件结合正交试验方法,对铝合金汽车座椅骨架低压铸造工艺进行数值模拟,研究了低压铸造加压工艺参数对铸件缩松、缩孔、充型及凝固规律的影响。结果表明,当充型时间为1.5s、增压压力为7kPa及保压时间为100s时,铸件缩孔、缩松率最小,且成形质量最佳。     

铝合金变速箱下壳低压铸造工艺数值模拟与优化

以某汽车铝合金变速箱下壳为研究对象,对其低压铸造工艺进行研究,通过ProCAST软件对两种浇注系统的充型、凝固及缩孔缩松情况进行模拟分析,并通过正交试验对低压铸造工艺参数进行优化。结果表明,浇注系统中采用4个内浇道较为合理,此工艺条件下,加压速度为0.0016MPa/s,浇注温度为710℃,铸型预热260℃时,铸件缩孔缩松缺陷最少,品质最佳。     

铝合金铸件补缩技术

一、砂型浇注铝合金铸件补缩砂型浇注铝合金铸件时,常采用冒口配合冷铁,以补缩铸件的凝固收缩,防止缩凹、缩孔和缩松,这是获得健全铸件的有效方法。但冷铁表面处理不好,容易产生气孔。冷铁的生产、管理、回收都需专人负责。而普通砂型冒口和铸件有相同的凝固系数,冒口金属液有效利用率很低。为了保证铸件的顺序凝固,还需加放工艺补贴,以后又用机械加工方法去掉它,从而增加了加工费用,所以有必要研究铝合金铸件的补缩新技术。二、在铝合金铸件上漂珠保沮材料的探讨漂珠保温材料因其来源广,价格便宜,成型工艺简单,常温抗压、抗弯强度大、耐火度高,得到     

基于Magmasoft的汽车前叉压铸成型数值仿真

分析了A357铸造铝合金汽车前叉铸造成型工艺,运用Magmasoft专业铸造有限元分析软件建立了其压铸成型仿真模型。分析了充型过程的压力分布,分析了铸件结构对熔融金属流动及铸件温度的影响,研究了铸件凝固冷却应力分布及缩孔、缩松。结果表明:随着充型率增加,压力最大值也逐渐增加,不同充型率下的压力不同;铸件结构对熔融金属流动影响较大,对铸件温度影响较小;凝固冷却应力主要集中在复杂部位;随着凝固分数增大,缩孔、缩松率逐渐增加。     

快速砂型铸造缸盖充型和凝固过程的数值模拟

在发动机缸盖快速砂型铸造工艺流程和铸造工艺设计的基础上,利用ProCAST软件对金属液的充型和凝固过程进行数值模拟。结果表明,采用单侧底注式浇注系统能够实现顺利充型。在凝固阶段缸盖外壁最先凝固,接着是铸件内部凝固。冒口对缸盖上部的厚大部位补缩良好,内浇口对缸盖下端厚大部位实现了补缩。整个铸件没有形成明显的孤立液相区。铸件内部仅存在均匀分散的缩孔、缩松,且孔隙度总体上小于10%,铸件质量良好。     

铝合金发动机缸盖铸造工艺的计算机模拟分析

在对铝合金发动机缸盖进行工艺分析的基础上,制定了3组浇注方案,分别为缝隙式顶冒口补缩浇注系统、顶冒口直接浇注系统、半开放式半包围型横浇道浇注系统.通过使用铸造数值模拟软件对金属液的充型和凝固过程进行数值模拟,认为缝隙式顶冒口补缩浇注系统为最优方案.确定了缸盖的优化工艺参数:模具预热温度为400℃,浇注温度为720℃.在该组优化的工艺参数下,通过对金属液的充型和凝固过程的动态观察,预测了充型时间、凝固时间和可能存在的缩松、缩孔及气孔缺陷的分布与体积分数.     

阀体砂型铸造充型凝固过程数值模拟研究

由于阀体零件结构复杂,砂型铸造阀体时,浇注系统和工艺参数不当容易导致铸件出现缩松、缩孔等缺陷。采用Pro CAST软件对典型阀体砂型铸造过程进行数值模拟,研究了金属液充型和凝固过程。分析了缺陷产生的原因,改进了浇注工艺方案,提高了铸件的质量和合格率。     

紫铜结晶器低压铸造充型与凝固过程的数值模拟

采用Pro/E三维软件设计了紫铜结晶器低压铸造模型,采用ProCAST软件对它进行了充型与凝固模拟。结果表明:当充型压力为0.06 MPa、充型速度为70~80 mm/s,结壳时间为25 s,增压压力为0.08 MPa,保压时间为120s,浇注温度为1150℃,铸型温度为150~200℃时,铸件质量无缩孔、缩松等铸造缺陷,数值模拟结果与实际铸件吻合,确保了紫铜结晶器在低压铸造过程中的铸件质量。     

铝合金变速箱低压铸造充型与凝固的仿真及优化

以A356铝合金变速箱铸件为例,采用三维绘图软件Solidworks对变速箱进行3D造型,运用Pro CAST软件对其预定工艺的低压铸造充型和凝固过程进行了仿真。根据铸件充型的仿真结果,发现在充型过程中金属液面前沿出现参差不齐的现象。经验证分析这种现象主要是由于浇注系统设计不合理造成的。改变浇口位置后,金属液充型平稳。在铸件凝固后发现,在预定工艺中,变速箱上边缘以及浇口处产生了缩松缩孔的铸造缺陷,这是浇注温度过高引起的。根据仿真结果,进行了工艺优化,将浇注温度降低到700℃,再次进行铸造过程的仿真,发现缺陷得到了有效控制,铸件的质量获得明显改善。     

铸造工艺对ZL114A铝合金铸件性能的影响

通过试验和数值模拟方式研究了重力铸造和低压铸造两种浇注方式对ZL114A铝合金平板铸件组织和性能的影响。结果表明,在熔炼工艺、热处理工艺相同的情况下,低压铸造铸件的力学性能均高于重力铸造铸件的性能,特别是伸长率明显;重力铸造条件下,铝液充型过程金属液易产生紊流,引起双层氧化膜裹着气泡卷入铸件使铸件产生缩松和气孔,其是试样断裂的裂纹源;重力铸造时由于缺乏有效补缩压力,铸件内部有明显缩松缺陷;低压铸造可以使金属液平稳充型,铸件中不会卷入双层氧化膜,而且铸件无明显缩松缺陷。     

低压铸造铝合金薄壁件成型压力因素模拟

采用有限元模拟仿真软件对铝合金汽车座椅骨架低压铸造工艺进行数值模拟,研究了低压铸造加压工艺中的充型压力、充型加压速率及增压压力对铸件缩松缩孔的影响.模拟结果表明:充型压力和充型加压速率的提高,有助于提高薄壁件的充型能力;对于特定的薄壁件,存在一个临界增压速率,使得缩松缩孔率最小.另外,随着增压压力的提高,缩松缩孔率减小.     

铝合金轮毂连接盘挤压铸造数值模拟

采用ProCAST软件对6061铝合金轮毂连接盘挤压铸造过程进行模拟.研究了浇注温度、模具预热温度、比压对铸件缩孔缩松的影响.结果 表明,浇注温度700℃、模具预热温度300℃、比压50MPa为最佳铸造方案.     

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。     

低压铸造工艺参数的选择

分析低压铸造中充型速度、充型增压值、保压增压值、保压时间等工艺参数对铝合金铸件成形的影响,提出降低充型速度,提高凝固过程时的充型压力可减少铸件缩孔、疏松倾向的发生,是提高低压铸造合格率的重要方法。     

铝合金下壳体压力铸造充型与凝固过程的数值模拟

利用ProCAST软件对铝合金压铸件下壳体充型、凝固过程进行了数值模拟,得到了速度场、温度场的分布和变化规律.据此提出了减少缩孔、缩松数量的优化方案.结果表明,降低浇注温度、增大压射比压,降低模具预热温度都能够有效控制缩孔、缩松的数量.按照优化后的压铸工艺参数生产出了合格的铸件.     

基于数值模拟的通海阀铜合金铸件工艺优化

针对某船舶通海阀在铸造过程中易产生缩孔、缩松等缺陷问题,以Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金通海阀铸件为研究对象,使用三维制图软件UG构建了铸件3D模型,并结合通海阀铸件的结构特性,设计了底注式浇注系统。利用数值模拟软件模拟了铸件的砂型铸造过程,分析了可能出现缩孔、缩松缺陷的位置,优化了通海阀铸件的浇注系统。研究了浇注温度、浇注时间、铸型预热温度等参数对铸件缩孔、缩松率的影响规律,结合正交试验方法优化出匹配的铸造工艺参数。研究结果表明,工艺参数对通海阀铸件缩孔率的影响程度从大到小依次是浇注时间、铸型预热温度、浇注温度。优化后的工艺参数分别为浇注温度1 200℃,浇注时间30 s,铸型预热温度35℃。通过在铸造缺陷较多的部位增大冒口尺寸,有效减少了缩孔、缩松铸造缺陷的产生。     

挤压铸造镁合金轮毂浇注系统的数值模拟

在浇注温度为680℃,冲头压射速度为0.5 m/s,模具初始温度为250℃,保压压力为80 MPa等工艺条件下,利用数值模拟软件对侧向浇注和中心浇注的AM60B镁合金摩托车轮毂铸件进行了模拟.通过对金属充型过程的可视化观察及分析表明,中心浇注系统更为合理.进一步对优化后的浇注系统进行凝固过程模拟和缺陷分析,结果表明,铸件缩孔缩松和卷气倾向明显减少,改善了铸件质量,优化了铸造过程.     

铝合金摩托车发动机左箱体压铸工艺数值模拟与优化

基于正交试验方法,运用数值模拟软件对铝合金摩托车发动机左箱体压铸工艺的充型凝固过程进行数值模拟。结果表明,快压射速度越大,金属液充满型腔的时间越短,形成的氧化夹杂越少;模具温度越高,金属液凝固时间越长,晶粒尺寸越大;4个因素对铸件缩孔缩松、空气压力影响程度相近,缩孔缩松主要分布在铸件孔周围等壁厚较大的区域,空气压力分布较为均匀。