铝合金动圈骨架低压铸造工艺数值模拟研究

动圈骨架是电动振动台的核心构件，低压铸造因金属液平稳充型、顺序凝固，适合生产存在薄壁的铸件。基于ProCAST软件对ZL302铝合金动圈骨架进行低压铸造数值模拟，设置浇注温度为690～730℃,砂型预热温度为30～100℃,保压压力为23～33 kPa。采用正交试验研究浇注温度、砂型预热温度、保压压力对铝合金动圈骨架低压铸造成形的影响。结果表明，随着浇注温度升高，金属液充型效率提高，铸件的缩孔缩松率降低；砂型预热温度升高对金属液充型效率影响较小，但延长铸件凝固时间，有利于铸件补缩；低压铸造凝固过程中提高保压压力，有利于铸件补缩，铸件内部缩孔缩松体积由0.13 cm³降至0.11 cm³。实际生产过程中，在保证砂型强度的前提下，适当增加保压压力以减少缩孔、缩松缺陷。     

薄壁复杂结构机匣铸件低压铸造工艺研究

运用ProCAST铸造模拟软件对薄壁复杂结构铝合金机匣铸件的低压铸造工艺方案进行仿真模拟。分析铸件充型和凝固过程,发现充型过程流动平稳,温度场较为均匀;但在凝固过程中由于机匣结构复杂,在壁厚较大及凝固较晚的部位产生了缩松、缩孔缺陷。在改进方案中,采用增加补贴和内浇道数量来强化铸件缺陷部位的补缩,并在铸件相应位置配合使用冷铁,再次模拟结果显示优化后的方案合理可行,试制后通过X射线检测,获得无缩孔、缩松铸造缺陷的高品质铸件。     

铸造铝合金轮毂充型与凝固过程仿真及缺陷预测

采用Anycasting软件,通过对铝合金轮毂充型、凝固过程的模拟,预测了金属液充型、凝固过程时间、温度分布以及微观组织结构;通过对流动场与温度场的耦合计算,预测了铸件产生卷气、缩孔、缩松等缺陷的部位与形成原因,并提出了改进方案,从而缩短了生产周期,提高了铸造铝合金轮毂质量。     

大型铸钢支架铸造工艺数值模拟与优化设计

利用ProCAST软件对大型铸钢支架进行充型和凝固模拟,分析冒口与冷铁的数量和位置对铸件缩松缩孔分布的影响。通过模拟结果优化底注式铸造工艺,逐步使缩松缩孔缺陷从铸件转移到冒口内部,将缩松率降到最低,保证铸件的致密性,得到高质量的铸件。     

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。     

铝合金压铸件充型凝固过程及其压铸工艺CAE分析

通过有限元数值模拟软件Procast对铝合金支架压铸件进行了数值分析,获得了零件充型过程和凝固时温度场的分布,预测了铸件缺陷存在的位置并分析了其形成原因.通过压铸模拟分析研究了压铸工艺对铸件缺陷的影响.研究表明:铸件随着充型速度的增加,其铸件内部缩孔缩松的含量显著增加;浇注温度越高,铸件内部缩孔缩松也越多.     

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。     

基于ProCAST的汽车制动鼓消失模铸造工艺优化

针对汽车制动鼓铸件在实际生产中存在的缩孔、缩松问题,通过ProCAST软件对制动鼓消失模铸造工艺进行数值模拟,分析了铸件温度场对铸件缩松缩孔缺陷的影响,并对消失模铸造汽车制动鼓工艺方案进行了优化。结果表明,采用底部注入式浇注系统,液态金属在充型过程中均匀平稳并且能够充满铸型型腔,通过在铸件顶部加环形冒口以及增加铸件顶部内壁壁厚,可以有效地改善凝固过程中的温度场,降低铸件出现缩松、缩孔的几率,使缩松、缩孔缺陷基本出现在直浇道中。对铸件进行X射线检测,实际生产汽车制动鼓铸件内部无缩松、缩孔缺陷,提高了铸件的合格率。     

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。     

基于数值模拟的阀体铸造工艺方案优化

利用数值模拟技术研究了阀体铸件的充型和凝固过程,分析了液态合金的流动状态、铸件的凝固顺序以及热应力分布的情况,预测了可能出现的铸造缺陷,如冷隔、浇不足以及缩孔、缩松等。得出的优化方案为将原始铸造工艺中的双直浇道结构改为较为简单的单直浇道系统;增加冷铁以调整铸件的凝固顺序;为消除铸件中出现的开裂现象,采用中空型芯以增加铸型的退让性。采用改进的工艺方案,最终获得了质量合格的铸件。     

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。     

ZL101A铝合金支架的铸造工艺优化

铝合金发动机支架铸件结构复杂、壁厚不均,容易产生缩松缩孔。使用华铸CAE软件对铝合金发动机支架铸件进行了充型凝固过程模拟,预测了缩松、缩孔缺陷。在此基础上对工艺方案进行了改进和模拟,获得了合理的铸造工艺。结果表明,使用华铸CAE软件能很好地模拟铝合金铸件的充型凝固过程,预测铸件的缩松缩孔缺陷,用于指导铸造工艺的设计及优化。     

DF-300A减速机箱体铸造工艺优化设计

运用铸造数值模拟软件Pro CAST,对DF-300A减速机箱体的铸造工艺方案进行充型和凝固过程的数值模拟,分析铸件充型和凝固的状态以及温度场的变化情况。针对温度对阶梯式浇注工艺方案的充型和凝固过程的影响进行数值模拟,根据分析结果对箱体的铸造方案进行优化改进并确定最优浇注温度为1 400℃。通过增加冒口尺寸及数量、增加冷铁、改变铸件的圆角大小等方式有效地控制了缩孔、缩松缺陷的产生,提高了铸件品质和合格率。     

ZTC4钛合金机匣构件离心铸造过程的数值模拟

采用数值模拟方法,研究ZTC4合金机匣离心铸造的充型和凝固过程,分析了离心转速、浇注温度和铸型预热温度对熔体充填过程流动场、凝固过程温度场和应力场的影响,并预测了缺陷的分布.结果表明,随离心转速提高,熔体充型速度无明显变化,但柯氏力作用更加明显,铸型中熔体流股变细;熔体过热度低于30℃时,铸件出现明显的浇不足缺陷;铸型预热温度是影响铸件残余应力的主要因素,而离心转速和熔体过热度的影响次之;铸件最后凝固的较厚部位容易出现缩松、缩孔缺陷,且其位置与X射线检测结果较吻合.     

薄壁铝合金铸件低压铸造的数值模拟与工艺优化

利用ViewCast软件研究了薄壁铝合金筒状铸件的低压铸造充型凝固过程,获得了低压铸造过程中温度场、流动速度场的分布.模拟结果显示,铸件上法兰处将产生缩孔、缩松缺陷.根据模拟结果及理论分析改进初始工艺,在产生缺陷的上法兰处安放冒口.对改进后的工艺重新进行模拟,结果表明,冒口有效地补缩了上法兰部位,消除了缩孔、缩松缺陷.     

头部链轮体的铸造工艺设计与计算机模拟

应用ViewCast软件对头部链轮体铸件进行充型及凝固过程模拟,预测到在铸件的轮缘和轮毂处易产生缩孔,缩松等铸造缺陷.通过对铸件结构分析.采取放置冒口和冷铁的工艺措施,消除了缩孔、缩松等缺陷.     

阀盖精密铸造的充型和凝固模拟

应用ProCAST软件对QT500-7球墨铸铁阀盖精密铸造工艺进行数值模拟,研究其在充型、凝固以及冷却过程中的温度场、固相率、缩孔和缩松的变化。本文通过顺序凝固原则进行铸造工艺设计,采用顶注式浇注系统,采用内浇道直接补缩铸件厚大部位,浇注温度为1380℃。在此条件下,铸件快速平稳地充满型腔,未产生溅射、卷气、夹杂;铸件缩松缩孔缺陷得到改善,工艺出品率为78%。     

大型铝合金轮毂低压铸造过程数值模拟及工艺优化

针对低压铸造大型铝合金轮毂在热节处产生的缩松、缩孔问题,采用ProCAST软件分析低压铸造铝合金轮毂的充型和凝固过程的温度场分布规律,根据模拟结果优化模具的结构和铸造工艺参数。结果表明,通过在模具上加设水冷环以增强冷却速度,有效地减少了轮毂热节处的缩松、缩孔。优化后的工艺不但提高了铸件的性能而且缩短了生产周期,提高了生产效率。     

摩托车发动机左盖压铸缺陷分析及成形工艺优化

针对摩托车发动机左盖成品率和生产效率较低的问题,利用铸造数值模拟软件Anycasting模拟了铸件压铸成形中金属液充型和凝固过程,分析了问题产生的原因。结果表明,金属液充型过程中存在涡流、卷气现象,铸件壁厚处存在孤立的液相区,导致铸件出现缩孔、缩松、气孔等缺陷;冷却系统设计的不合理延长了金属液凝固时间,影响了铸件生产效率。通过改变进料方式、优化内浇口和溢流槽、增加冷却水道和局部冷却等措施,铸件的成品率和生产效率得到了较大的提高。