模具充型过程中光滑粒子流体动力学模拟(英文)

讨论了基于光滑粒子流体动力学(SPH)的压铸充型模拟的实施过程。建立了一种区分流体粒子和入流粒子的入流边界条件。对人工黏度和移动最小二乘法在处理压力振荡中的作用进行了对比。对最终模型在模拟压铸二维与三维的充型过程进行了验证。将SPH和有限差分的模拟结果与实验结果进行了对比研究。结果显示SPH与实验更为吻合,表明了SPH在描述充型过程流态方面的有效性与精度。     

镁合金低压铸造充型和凝固过程数值模拟

针对金属型模具的不透明性,采用Pro/E2001进行铸件的实体造型,并生成面网格文件.利用铸造模拟软件对镁合金铸件的低压铸造过程进行模拟,分析了在填充过程中温度场、流场以及凝固过程中温度、固相分数的分布情况,预测可能出现的缺陷,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.     

铸造充型过程光滑粒子流体动力学建模及数值模拟（英文）

建立了模具充型过程的光滑粒子流体动力学方法数值模型。为了表征模具固壁对充型流体的约束,建立了一种耦合固壁边界条件。在固壁表面设置了L-S斥力粒子;在固壁内部设置了若干层边界虚粒子,实现对流体粒子支持域的补充。通过冷态水模拟实验对计算模型进行了验证。计算结果与实验吻合良好,证明了本文模型的有效性。     

镁合金半固态流变充型过程数值模拟

利用所建立的流场、温度场耦合半固态表观粘度的三维数学模型,分析了镁合金及半固态镁合金AZ91B在不同充型速度时的流变特性。结果表明:具有伪塑性体及宾汉体特征的半固态流体,在相同充填条件下,具有充填过程平稳、卷气少等特征,从而可减少液态金属充型时遇到的常见缺陷。半固态材料铸造技术为解决铸件内部缺陷,调整成形工艺,提高产品质量提供了一种新方法。     

镁合金罩盖压铸充型过程的数值模拟

压铸工艺中浇注系统的设计是否合理，直接影响着铸件的充型质量。以手动变速箱罩盖压铸生产为对象，利用数值模拟方法，对压铸过程中速度场、温度场进行模拟分析，预测铸件可能出现的缺陷及所在部位，对罩盖浇注系统进行改进。实现镁合金罩盖压铸工艺的优化，改善铸件质量，可为类似铸件生产提供参考。     

镁合金汽车下壳体充型和凝固过程数值模拟

对镁合金汽车下壳体铸件在液态和半固态条件下的充型凝固过程进行了数值模拟,并对两种状态下的零件在铸造过程中可能出现缺陷的位置进行了预测.结果表明,半固态合金熔体的充填有利于平稳充填型腔、型腔的气体能及时排出,减少了铸件的内部缺陷.同时,铸件的整体温度场相对均匀,有利于铸件内部的补缩和残余气体的排放,从而提高了铸件质量.     

基于AnyCasting的镁合金盖罩压铸件充型流场数值模拟

运用AnyCasting软件对镁合金复杂铸件的充型过程进行了数值模拟。研究了镁合金压铸件充型过程中的卷气问题,分析了压铸过程中金属液的流动行为。根据分析结果,提出了优化方案,即将扇形浇注系统改为多道口的浇注系统,改变金属液在浇口处的流径,从而改变金属液在型腔的充型。结果表明,优化浇注系统后,卷气问题得到有效的改善,获得了较为理想的充型效果。     

镁合金发动机缸体压铸充型和凝固过程的数值模拟

在对镁合金发动机缸体压铸件进行工艺分析的基础上,通过应用正交试验方法,并使用模拟软件对金属液的充型和凝固过程进行数值模拟。结合各组试验所得的不同数据,确定了压铸件生产的优化工艺参数:模具预热温度为220℃,浇注温度为670℃,压射速度为8.5m/s,并确定了工艺参数对铸件缺陷的影响顺序。且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。实现了发动机缸体压铸工艺参数的优化。     

大型镁合金铸件的充型模拟及缺陷分析

采用FLOW-3D软件模拟了某大型镂空薄壁Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金铸件的充型过程,采用自由液面模拟追踪方法,研究截面突变和液流前沿汇接对合金液液面上升平稳度的影响,阐述了表面膜缺陷的形成机制,并对浇注系统提出改进措施。     

汽车发动机镁合金缸盖罩充型及凝固模拟

运用JSCAST软件,模拟AZ91D镁合金汽车发动机缸盖罩液态压铸充填过程及凝固过程,通过分析充型过程以及凝固过程的模拟结果进行浇注系统的优化设计,按照优化后的浇注系统再次进行充型与凝固模拟验证,对其产生的缺陷进行分析,进一步优化工艺参数。经分析验证证明：所设计的浇道及溢流槽、排气槽合理,整个充填过程平稳。     

基于近似因子分解法和SPH法的医用挤压铸件充型模拟

采用近似因子分解法、光滑粒子流体动力学法进行挤压铸造充型过程数值模拟研究。模拟结果显示,近似因子分解法、光滑粒子流体动力学法(SPH)计算结果与Win-cast铸造模拟软件计算结果基本一致,从而验证了两种方法的有效性和准确性。由于SPH的粒子携带材料性质,能够在空间中运动,较传统的有限差分法而言,不存在自由表面和运动物质交界面等的位置难以精确确定的问题,在数学模型的建立方面具有一定优势。     

镁合金压铸充型过程的模拟仿真与试验验证

建立了耦合半固态镁合金表观黏度流变充型模拟的三维数学模型,对比了液态充型与半固态充型的流动特征,结果表明,液态充型呈紊流特征,而半固态充型平稳,呈层流特征,可减少铸件中出现气孔及氧化夹渣等铸造缺陷,最后通过试验发现半固态压铸件质量优于液态压铸件。     

AM60镁合金空调机支架充型过程的数值模拟

运用模拟仿真软件FLOW-3D对AM60镁合金空调机支架在压铸过程中的充型过程、温度场进行了仿真模拟,对缺陷的分布情况进行了分析,进而对压铸工艺参数进行优化。     

基于投影法的挤压铸造充型过程数值模拟

采用投影法进行速度场和压力场的计算,根据挤压铸造的特点,考虑冲头的运动,建立基于有限差分法的流动场数值模拟程序,从而实现了对挤压铸造充型过程的数值模拟。为验证程序的正确性,对纯铝件挤压铸造充型过程进行了模拟计算,计算结果与试验结果相符合。     

镁合金变速箱罩体压铸充型过程模拟与优化

介绍了某汽车新型变速箱壳体的结构特点及工艺要求,运用华铸CAE软件对镁合金变速箱罩体的压铸充型过程进行了模拟与工艺优化。通过修改铸件的分型面,调整浇口总截面积大小、浇口数量及各浇口截面积的大小比例,以及根据分析结果合理安排排溢系统的位置,可明显改善原有工艺方案中的卷气、充型不平稳、铸件内部存在纵向低温区以及氧化夹杂等缺陷。     

半固态镁合金充型性能研究

采用正交试验设计，研究了SIMA法镦粗形变半固态AZ91D镁合金的挤压充型性能。结果表明：半固态加热温度对充型性能的影响作用最大，其次是保温时间，形变率的影响作用相对最小：随着半固态加热温度的升高或保温时间的延长，合金浆料的充型性能提高：但形变率从20％增加到30%时，浆料的充型性能反而有所降低，形变率从30％增加到40%时，浆料的充型性能增加。试验优选的成形工艺参数为：加热温度580℃,保温时间20min,形变率20%。     

海豚直升机镁合金主机匣铸件充型过程的数值模拟

利用MAGMA软件分别对海豚型直升机主机匣铸件的低压铸造和重力铸造的充型及凝固过程进行数值计算,并对低压铸造方案的数值模拟结果进行试验验证。结果表明,应用低压铸造有利于减少主机匣铸件的氧化夹渣、缩孔及缩松等缺陷。     

铸造充型过程的FEM-MAC法数值模拟

对铸造充型过程进行数值模拟时，自由表面位置的确定是非常关键的一步，本文较详细地阐述了在模拟过程中如何解决自由表面的问题，主程序以及后处理程序的开发采用了MATLAB语言，并与商品化软化进行了比较，获得了满意的结果。     

镁合金调压铸造充型能力的研究

调压铸造作为一种先进的铸造技术,具有充型能力强,补缩能力高等优点,有望在镁合金大型复杂薄壁铸件的生产中发挥重要作用.通过浇注镁合金薄板试样,将调压铸造技术与低压铸造、差压铸造和重力铸造技术的充型能力进行了对比,发现调压铸造能够提供最为优异的充型能力;分析表明,较低的型内反压是提高调压铸造充型能力的主要原因.     

AM60镁合金半固态触变压铸充型过程的数值模拟

利用商业CFD软件Flow-3D,对AM60镁合金半固态触变压铸和普通压铸的充型流动过程进行数值模拟.结果表明:在模具结构相同的情况下,半固态浆料充型平稳,没有形成喷溅和卷气现象,有利于获得充型完整、轮廓清晰、内部组织致密的半固态成形件;而普通压铸由于湍流流动,容易出现气孔、卷气夹杂等缺陷.对充型过程的缺陷进行定量跟踪,说明了压铸充型时溢流槽的重要性.通过压力测量研究了特殊点压力的分布特点.