低压铸造模具水雾冷却的研究

对低压铸造铝合金轮毂模具水雾冷却效果进行了测试,分析了风冷与水雾冷却对铝车轮轮辐力学性能和缩松缺陷的影响。获得的水雾冷却方案、解决热节缺陷的相关数据与分析结果,为低压铸造模具冷却系统的设计提供了有价值的依据。     

低压半固态铸造A356铝合金轮毂成形工艺的模拟与缺陷分析

利用ADSTEFAN 2012软件模拟了低压半固态铸造A356铝合金轮毂的充型和凝固情况,并结合模拟结果成形轮毂。对成形轮毂进行缺陷分析以验证模拟结果,得出合适的低压半固态铸造铝合金轮毂成形工艺。结果表明:低压半固态铸造A356铝合金轮毂成形的最佳铝液温度为610℃,模具温度为400℃,有利于保证充型的完整和顺序凝固。     

基于PLC的铝合金轮毂低压铸造智能控制

为了实现铝合金轮毂生产的智能化控制,对铝合金轮毂低压铸造成型原理及工艺进行了分析。运用PLC设计了铝合金轮毂低压铸造智能控制系统,对铸造过程的温度、气压压力等参数进行控制并实时调整,从而实现了对铝合金轮毂低压铸造连续生产的智能控制。     

铝合金轮毂低压铸造过程中铝液在浇注系统中流动的研究

在铝合金轮毂低压铸造过程中,铝液在轮毂模具中的流动状态是影响压铸质量的重要因素。本文通过理论分析,详细说明了铝液在轮毂浇注系统中的流动状态,并用数值模拟进行了验证。结果表明,在低压铸造过程中,铝液在未流经分流锥时,其流动较为平稳,呈稳态流动;在流经分流锥和到达轮辐根部时,其流动状态较为复杂,易产生紊流、涡流。     

铝合金低压铸造过程的模拟

以汽车轮毂为例,运用Anycasting铸造模拟软件开展低压铸造数值模拟研究。模拟结果显示,铸造模拟软件能有效模拟铸件充型和凝固产生的过程,并准确预测铝合金低压铸造充型和凝固过程中汽车轮辐和轮毂产生缺陷的位置。针对凝固过程中缩松缩孔缺陷,设计了汽车轮毂风冷系统,消除了轮毂的缩松缩孔现象,提高了铸造铝合金轮毂的质量。     

A356铝合金轮毂低压铸造数值模拟以及组织与力学性能

采用轻质铝合金构件是实现汽车轻量化的重要策略,轮毂作为典型车用铝合金零件,其成形质量与低压铸造工艺参数密切相关。本文采用ProCAST有限元软件对A356铝合金轮毂低压铸造过程进行模拟仿真,研究了浇注温度及保压时间对轮毂成形质量的影响。并利用优化参数对轮毂进行铸造,对其成形质量及组织性能进行分析;同时,对轮毂不同部位进行微观组织及力学性能分析;对轮辋部位进行拉伸性能测试。结果表明：在浇注温度为700℃、保压时间为80 s时,铝液充型平稳,凝固符合顺序凝固原则,其铸造缺陷产生的概率最低;轮毂由内至外晶粒尺寸逐渐减小,由轮毂中心部位的58μm减小至外轮缘的23μm;轮辋部位抗拉强度可达228 MPa,屈服强度为170 MPa,断后伸长率为6%。     

汽车轮毂用ZL205A铝合金铸造性能试验研究

采用仿真和实验验证的方法研究了汽车轮毂用ZL205A铝合金在浇铸温度710℃、730℃、750℃下的流动性、收缩性等铸造性能,结果表明,在浇铸温度750℃下该合金有很好的铸造性能。试验研究了Cu含量对铸造流动性和收缩性能的影响表明,Cu含量的增加会降低其铸造性能。利用Pro CAST软件对不同温度和低压铸造的加压速度进行模拟计算,得出在750℃和0. 002 MPa/s加压速度下低压铸造的充型效果较好。结合试验和Pro CAST模拟结果,采用5%的Cu含量(质量分数),浇铸温度选择750℃,低压铸造,配合铸件T6热处理工艺,获得了质量良好的汽车轮毂铸件。     

压铸摩托车轮毂服役状态的数值模拟

以摩托车轮毂为例,针对车轮径向疲劳试验与弯曲疲劳试验,采用ANSYS软件建立了两型静态线性有限元模型.通过数值模拟,得出了压铸车轮的高应力区,部位为轮辐与轮辋过渡圆角处.这与实际车轮失效部位吻合,证明该数值模拟具有正确性.根据镁合金的铸造性能及摩托车轮毂的结构特点,确定其成型方法为高压铸造工艺.     

低压铸造铝合金轮毂模具温度场的测试

对低压铸造铝合金轮毂模具的温度场进行了现场测试，分析了生产过程中模具的温度分布与变化规律以及多种因素对模具温度的影响。获得的数据与分析结果为低压铸造模具设计及充型凝固模拟提供了有价值的依据     

低压铸造机在汽车铝合金缸盖生产中的应用

低压铸造工艺与重力铸造及高压铸造相比具有提高金属液的利用率、提高铸件内部质量、铸造品质一致性好、铸件可以进行热处理、提高生产率、实现自动化操作、降低劳动强度等优点。因此低压铸造工艺在大批量生产的汽车工业中应用不断增加。尤其在优质安全结构件（轮毂、行驶部件等）、发动机结构件（缸体、缸头等）以及结构复杂、高强度、高铸造难度的薄壁铸件（压缩机外壳）,低压铸造法特别受欢迎。     

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。     

大尺寸铝合金轮毂双边浇注低压铸造工艺的模拟及优化

为解决大尺寸铝合金轮毂低压铸造中心浇工艺存在的轮辐处晶粒粗大和缩松等问题,提出双边浇工艺,并采用ProCAST软件对双边浇空冷工艺下的充型和凝固过程进行有限元模拟。基于模拟结果,采用水冷工艺减小了双边浇工艺的缺陷,并进行了验证。结果表明,在合适的水冷条件下,双边浇工艺能消除轮辐处的缺陷,提高力学性能。     

基于有限元的铝合金汽车轮毂弯曲疲劳分析

采用Ansys软件分析了轮毂的动态弯曲疲劳强度,对低压铸造轮毂进行了弯曲疲劳强度的试验验证,并与模拟分析得到的轮毂弯曲疲劳强度进行对比。结果表明,轮毂的最大应力值为152.4 MPa,小于材料循环屈服强度,符合弯曲疲劳要求;试验与模拟结果对比表明二者能够相互印证。另外,轮毂最小安全系数出现在轴与轮毅的结合处,意味着需注意此处的强度提升,将此处过渡圆角的半径增大,使过渡处趋于平缓,轮毂结构得以优化。根据分析结果在应力最大处进一步的对轮毂铸造工艺进行优化,轮毂具有更好的性能。     

航天器复杂薄壁镁合金铸件低压铸造工艺研究

分析了航天器复杂薄壁镁合金低压铸造的特点和容易出现的铸造缺陷以及这些缺陷的产生原因。提出综合重力铸造和低压浇注的优点,即铸件上部增设冒口,底部放置冷铁,金属液在压力作用下以底注的方式注入型腔,依靠冒口和低压金属液从上下两个方面对铸件进行补缩,采用片状直浇道控制金属液流量;适当降低升液、充型速度和压力,改善铸型排气能力,结果铸件尺寸精度高,内部质量优良。     

低压铸造铝合金轮毂的凝固模拟及实验验证

应用自行开发的低压铸造凝固模拟软件模拟低压铸造铝合金轮毂的凝固过程。模拟结果与生产结果相吻合。模拟过程中记录的铸型中各点的温度曲线与现场测试所得的铸型中相应点的实际温度曲线基本吻合，证明了模拟结果的准确性。     

基于DSP低压铸造铝合金轮毂智能温度控制系统设计

为实现智能化控制铝合金轮毂在半固态凝固区间快速凝固，设计一款ARM+DSP控制系统，通过实时获取当前模具温度及充型速度，预判铸件温度情况，从而控制冷却系统。通过ARM设定温度及压力参数，DSP计算和处理压力和温度数据，并根据反馈的数据，控制冷却系统中水冷和风冷的开启和持续时间，实现对铸件温度的精准控制，使低压铸造的轮毂在固液相凝固温度区间快速顺序凝固，获得较好的表面质量和机械性能，从而实现对连续低压铸造铝合金轮毂生产的智能化控制。     

水冷机壳低压铸造凝固过程数值模拟及工艺优化

水冷机壳铝合金薄壁零件低压铸造工艺非常复杂。为降低产品试制成本,应用AnyCasting软件对充型过程中的压力变化及充填时间进行数值模拟,以研究各种工艺因素对充型凝固过程的影响,并预测螺旋砂芯的存在引起的充填不足、缩松等低压铸造缺陷。结果显示,合理调整压力、增压速度和模具温度等工艺参数,可提高产品质量,稳定水冷机壳低压铸造生产。     

镁合金轮毂低压铸造模具冷却与温度场的模拟

在镁合金轮毂低压铸造过程中,易在轮辋与轮辐连接处产生热节,对产品的质量造成不良影响.本文运用软件PAM-CASTTM对这些部位的模具冷却性能进行研究,分析不同冷却方式对热节产生的影响.通过对比发现单独设置侧模冷却管道是一种有效的冷却方式,能够很好地减小镁合金轮毂低压铸造凝固过程中在轮辐与轮辋连接处所产生的合金液体孤岛体积,使其位置向轮心方向移动,进而降低这些区域的缩孔缺陷.最后,对铸造过程的模具温度场进行了循环模拟,确定稳定生产前的浇注次数.     

振动挤压铸造机压力控制系统优化研究

铝合金轮毂振动挤压铸造过程中,对振动挤压铸造机振动压力的合理控制是获取优良铸件的前提。为了实现对振动压力进行准确调控,对振动挤压铸造工艺进行分析,提出了铝合金轮毂振动挤压铸造机优化方案,设计了振动挤压铸造机振动压力控制系统,并利用仿真实验对振动压力控制系统进行有效性测试。结果表明,所设计振动压力控制系统能对压力进行准确、快速的调控,实现了对铝合金轮毂振动挤压铸造机进行优化的效果。     

镁合金薄壁件的石膏型精密铸造

对镁合金石膏型熔模铸造不同浇注方式进行了对比试验和充型过程模拟。结果表明,由于石膏型透气性差,低压铸造方法要优于重力铸造。薄壁镁合金铸件的主要缺陷是冷隔,重力铸造冷隔程度比较严重,而且很难通过改善工艺消除;而低压铸造基本无冷隔缺陷,即使出现轻微冷隔,也很容易通过提高浇注温度和增加压力的方法消除。重力铸造无法避免铸件的氧化,而低压铸造通过一定措施可使铸件不氧化。