半固态A356铝合金流变压铸充填过程的数值模拟

建立了半固态A356铝合金浆料的表观粘度触变模型,模拟了米字型压铸件的流变充填过程,并进行了实际流变充填验证.验证性的流变压铸表明,所建立的表观粘度触变模型正确可行,可用来模拟半固态A356铝合金浆料的流变压铸充填过程.数值模拟还表明,压射比压、内浇道浆料的流动速度和浆料温度对半固态A356铝合金的流变压铸充填过程具有重要影响.较大的压射比压、内浇道浆料的流动速度和浆料温度有利于流变充填;流变压铸的内浇道尺寸对半固态A356铝合金的流变压铸充填过程具有重要影响,较大的内浇道尺寸有利于流变充填,对于米字型压铸件而言,合适的压铸工艺参数为:压射比压不小于30MPa,内浇道的流动速度不小于3.00m/s,浆料温度在595℃以上.     

ZL201合金半固态成形的AnyCasting模拟与验证

采用AnyCasting软件模拟研究了模具内浇口尺寸、压射速度等因素对半固态ZL201合金触变压铸充型过程的影响.结果表明：压铸温度640℃,模具温度200℃～240℃,内浇口厚度11mm,低速阶段的压射速度0.1 m/s,高速阶段的压射速度1 m/s,在充型60%时进行速度切换,半固态浆料将以层流方式充填型腔,模拟结果与实际符合很好.半固态压铸件经T5处理后,硬度（HV）可达到1166 MPa,高于常规压铸件45.7%.     

半固态7075铝合金流变压铸充填性与组织分布

采用倒锥形通道制备半固态7075铝合金浆料,试验研究了浆料的成形温度、压射比压和压铸模温度对半固态流变压铸7075铝合金充填性能的影响.结果表明,半固态7075铝合金浆料适当高的成形温度有利于充填性能的提高;压射比压和压铸模温度对半固态7075铝合金流变压铸充填性也有影响,压射比压越大,充填性越好.此外,采用倒锥形通道制备的半固态7075铝合金浆料组织分布较均匀,在后续流变压铸件的组织也均匀、致密,表明通过此工艺方法可获得力学性能较好的半固态7075铝合金压铸件.     

镁合金半固态流变压铸充型流动过程分析

通过压铸实验分析了镁合金半固态流变压铸、液态压铸充型流动过程.结果表明,镁合金半固态流变压铸和液态压铸充型流动过程相似;相同充型条件下,半固态流变压铸卷气现象较少,压铸件质量优于液态压铸.同时,内浇道充型速度和内浇道尺寸对压铸件充填过程影响很大,合理的设置可以减少涡流和卷气,得到高质量的压铸件.     

A356合金半固态挤压铸造数值模拟及模具优化

采用Anycasting软件对A356合金铸件半固态挤压铸造过程中充型和凝固过程进行数值模拟。研究了压射速度、浇注温度对半固态A356铝合金挤压铸造过程的影响,对工艺参数进行了优化,并对压铸模具进行了改进。结果表明,模具预热温度为200℃,浇注温度为600℃,压射速度为0.5m/s,内浇口厚度为5mm时,能够获得质量理想的铸件。     

铝合金半固态流变压铸过程数值模拟及试验验证

采用模拟软件对Al-Si合金半固态流变压铸的充型和凝固过程进行模拟,并与试验进行了对比.结果表明,浇注温度为610℃、压射速度为90 mm/s、料柄及内浇口直径为40 mm时,半固态压铸的卷气以及缩凹缺陷明显减少.同时,通过对温度场的模拟分析,得出铸件的边缘部位与中部具有不同的凝固速度和微观组织,经过试验观测,证明了实验结果与模拟结果的一致性,为铝合金半固态流变压铸的工艺参数拟定和模具设计提供了借鉴.     

铝合金超低速压铸工艺参数对铸件性能的影响

应用具有不同浇道尺寸的简单圆形拉伸试样研究压铸工艺参数对ADC12铝合金超低速压铸件性能的影响,以优化超低速压铸工艺及其参数。试验结果表明,各种超低速压铸工艺条件下铸件的密度都比普通压铸高,影响铸件性能的主要因素不再是气孔,而是合金的凝固组织及飞溅凝固片和氧化夹杂等缺陷。在超低速实验条件下,浇道截面尺寸越大,对铸件性能影响越大,不同浇道尺寸对应有最佳浇道速度,在试验的三种浇道条件下,最佳浇道速度均低于0.6m/s;模具预热温度、浇注温度、铸造压力都有最佳值;在无增压条件下,仅采用较大的压射压力也可使铸件获得较好的力学性能。     

镁合金半固态流变压铸型腔流动过程数值模拟的研究

利用数值模拟技术,模拟了镁合金液态压铸和半固态流变压铸成形充型流动过程.结果表明:半固态流变压铸成形在不同的内浇口尺寸与位置条件下都可以获得平稳的充型流动场,其工艺参数设计灵活;同等条件下,半固态流变压铸成形的型腔充填过程平稳,成形铸件的质量优于液态压铸成形.模拟结果与实验结果比较分析,两者的流动特征基本吻合.     

铝合金标准试样半固态压铸模设计

根据铝合金半固态浆料粘度和压铸充型特点,设计并制造了标准试样半固态压铸模。模具设计了加热系统和不同的内浇口截面积。进行了半固态压铸试验,证明了半固态压铸模具无预热时,铸件无法充满型腔,并且缺陷较多;而模具预热时铸件成形良好。在铸件横截面范围内,内浇口截面积越大越有利于提高铸件的质量。     

6061铝合金半固态模锻成形的DEFORM-3D模拟与验证

采用DEFORM-3D软件模拟研究了模具温度、压下速度等因素对半固态6061铝合金触变模锻过程。结果表明:6061合金在650℃料温,400℃模温,50 mm/s压下速度时半固态金属模锻成形过程较为理想;半固态模锻件经T5处理后,硬度(HV)可达到2166 MPa,高于常规低压铸件170.5%,模拟结果与实际符合很好。     

铝合金汽车方向机壳体压铸工艺优化

针对铝合金汽车方向机壳体压铸生产中缺陷较多、产品合格率较低的问题,采用Any Casting数值模拟软件对其压铸过程和缩孔缩松缺陷进行模拟预测。根据模拟结果,对原工艺进行优化,通过正交试验确定最佳的工艺参数。结果表明:将横浇道个数从4个减少为2个,将内浇口厚度由2 mm增加到3 mm,有效改善了金属液汇合、冲击引发的絮流现象;通过设置排气槽可以明显改善卷气现象。方向机壳体压铸最佳工艺参数为浇注温度610℃,压射速度1.2 m/s,模具预热温度170℃,得到的铸件质量显著提高。     

ZL201合金半固态成形本构模型

对采用近液相线铸造法制备的ZL201合金半固态坯料进行了热模拟压缩试验。根据试验获得的ZL201合金不同温度与应变速率下的应力-应变曲线,采用多元回归线性方法建立了能够表征ZL201合金半固态变形行为的本构方程。同时,根据半固态浆料的表观粘度与热模拟压缩试验中的应变速率等参数间的关系式,对表观粘度和剪切速率之间的关系进行了研究。利用仿真软件Anycasting对ZL201合金半固态触变压铸成形过程进行了数值模拟,研究了内浇道厚度对ZL201合金半固态触变压铸过程的影响,并预测了铸件缺陷。结果表明,当内浇道厚度为3mm时,半固态金属浆料充型过程最为理想。     

铝合金发动机支架浇注系统数值模拟与工艺优化

针对铝合金摩托车发动机支架在压铸生产中充型不合理导致模具局部温度过热以及铸件充型远端容易出现冷隔缺陷等问题,运用数值模拟方法对压铸工艺过程进行分析,发现内浇道结构不合理是导致以上问题的主要原因.据此,对内浇道的设计进行了优化,同时改进了模具结构.实际生产表明,改进后的内浇道形成了较理想的流态,使模具温度分布均匀,同时消除了铸件充型远端的冷隔缺陷.     

ZL201合金半固态层流压铸成形过程数值模拟

采用Any Casting铸造仿真软件模拟研究了ZL201合金半固态触变压铸成形过程、成形后的组织及性能,并与实际铸件进行了比较。结果表明:ZL201合金半固态触变压铸成形在浆料温度600℃、模具温度240℃时,低速压射速度0.1 m/s,且在1.5 s后进行速度切换,高速压射速度为1 m/s时,所得铸件平均晶粒尺寸为72.56μm。铸件的平均硬度为HV 70.8,平均抗拉强度为212.5 MPa。     

铝合金外壳半固态压铸数值模拟与工艺优化

对铝合金外壳压铸件进行了半固态压铸充型凝固过程数值模拟,根据模拟结果设计了外壳半固态压铸模,优化出半固态压铸工艺参数:浇注温度575℃,模具预热温度300℃,压射速度2 m/s。探讨了不同电磁搅拌参数下的半固态浆料制备工艺,得到了优化的浆料制备工艺参数。用制造出的外壳压铸模进行了压铸生产,得到了合格的铝合金外壳压铸件,验证了模拟结果的正确性,并应用于生产实际中。     

第四届中国国际压铸会议论文题录

1 .半固态金属流变压铸充型过程的研究　　吴树森2 .压铸模导柱、导套参数化设计　　陈　云3 .从普通压铸、挤压、低压铸造机的改造认识挤压压铸技术　　欧阳明4.电磁泵低压铸造控制系统研究　　候击波5 .液态镁合金新型保护气体实验研究　　郭琪敏6.镁合金U形框架零件的压铸模设计　　张占领7.量化压铸生产中的主要技术参数控制铸件质量　　王益志8.压力铸造生产中浇注系统的重要性　　吴军胜9.压铸金属基复合材料的热膨胀和热残余应力　　刘旭东1 0 .压铸模具的热机械应力分析及涂层延寿处理　　胡心平1 1 .液态金属流经直浇道时的吸气、…     

铝合金压块半固态压铸数值模拟及工艺研究

对铝合金压块进行了半固态充型及缺陷数值模拟,提出了半固态压铸模的设计要点,并根据模拟结果设计出压块半固态压铸模。通过3组电磁搅拌参数下的半固态流变压铸试验,确定了优化的半固态浆料制备工艺参数,生产出合格的压块铸件。     

6061铝合金半固态成形过程数值分析

在热模拟压缩试验的基础上,对半固态触变成形本构关系及半固态流变黏度模型进行了研究并给出了相应的本构方程.采用DEFORM-3D模拟了6061铝合金轮毂半固态触变成形过程,进行了模具优化和成形力的分析.采用ANYCASTING模拟了两种铝合金零部件的流变成形,分析了模具尺寸、充型温度及充型速度对铝合金半固态浆料充型过程的影响,获得了最佳半固态成形工艺,并对铸件缺陷进行了预测分析.     

前叉下管铸件的铸造工艺设计

介绍了前叉下管铸件的结构及技术要求,详细阐述了其铸造工艺设计:采取垂直分型,膨润土湿型砂造型;采用底注式浇注系统,圆锥形直浇道的截面面积为972 mm2,横浇道与直浇道、内浇道相连接,横浇道为截面积1 200 mm2的标准梯形浇道,内浇道的截面面积为420mm2,选用六角形浇口杯,浇注速度为8.12kg/s,浇注时间为5s,浇注温度为1580℃;采用12个尺寸为30mm×60mm×75mm的冷铁,选用腰形暗冒口,尺寸为a=50 mm,b=100 mm,h=100 mm;选择扁形出气孔。模拟结果显示,整个铸件未发现有缩孔、缩松等铸造缺陷,而且工艺出品率也达到了76.53%。     

半固态镁合金流变压铸型腔充填过程模拟

应用计算机数值模拟技术,模拟了镁合金液态压铸和半固态流变压铸的型腔充填过程.在相同条件下,半固态流变压铸成形的型腔充填过程平稳,卷气现象少于液态金属压铸成形.半固态镁合金压铸零件能够进行热处理,铸件内在质量优于液态镁合金压铸件.