大型压铸件慢压射工艺优化研究

对于大型复杂压铸件,压铸生产过程中金属液流动复杂,容易在压射室内形成卷气,进而致使压铸件产生气孔等严重缺陷.本研究针对大型铝合金变速箱壳体零件的慢压射过程进行理论分析和仿真模拟,并以理论分析得到的临界慢压射速度作为参考,结合数值模拟软件的模拟结果分析得出了最优的慢压射工艺参数.模拟结果显示,通过优化慢压射冲头速度、冲头加速度等工艺参数,可以有效地减少甚至避免金属液在压射室内形成卷气和困气,有利于提高压铸件的质量,实际生产效果与模拟结果相符.     

慢压射过程与AM50压铸件卷气的研究

设定了慢压射工艺参数和临界速度优化方案,测定了不同慢压射条件下AM50压铸件的密度和力学性能,研究了不同匀速慢压射条件和优化方案情况下铸件的卷气,讨论了慢压射工艺与铸件强度的关系.结果表明,慢压射速度对铸件卷气有较大影响,并存在临界慢压射速度使压室卷气减少;在优化低速工艺方案条件下,选择合理的减速位置是关键因素,可以进一步减少卷气,使压铸件具有更高的密度和强度.     

慢压射加速度对铜合金压铸件质量的影响

压铸件常有气孔及氧化夹杂物等缺陷,为了减少压铸件内部气孔缺陷,文中运用有限元法对压铸过程中冲头在压射室内匀加速运动时的流场进行了数值模拟,并通过有限元模拟的反馈信息进行了冲头加速度优化设计.模拟结果表明,当慢压射加速度为2m/s2时,压室中的金属液流动平稳,无气体卷入.通过模拟优化的实施,减少了压铸过程中铸件内部出现气孔的倾向,并将实际压铸件检测结果和模拟结果进行了比较.     

慢压射和预填充技术在气缸体压铸生产中的应用

根据慢压射、二次填充技术的基本原理,结合p-Q2图技术,论述了慢压射的加速度、临界速度的设置方法,推荐了预填充时间、预填充量的计算方式.通过成功开发气缸体压铸件的实例,诠释了慢压射、预填充两项工艺技术在实际生产中的应用方法.强调生产气缸体压铸件时须高度重视慢压射(临界)速度和加速度的设定.填充时须按金属液填充总量(包括溢流槽部分)的10%～30%对型腔进行低速预填充,其后才进行高速填充,其关键是计算预填充金属液量,正确选择预填充时填充速度及预填充行程的切换点.     

压室慢压射过程流场模拟

气孔是压铸生产中的常见问题,导致这一缺陷的原因之一就是在慢压射过程中压室内的金属液流动卷入了气体.文中在压铸流场模拟的基础上,增加了移动边界条件处理冲头的移动过程,模拟了慢压射过程中压室内流体的流动形态.模拟结果与理论计算值及国外商品化软件的计算结果进行了比较,均比较吻合.     

局部挤压慢压射A356压铸件的微观组织与冲击性能

研究局部挤压慢压射A356压铸件不同部位处的微观组织及冲击性能。结果表明:铸态下共晶Si粒子大多为纤维状或长针状,呈不均匀的网状分布,冲击吸收功在1.17～2.35J的范围内变化后;经T6热处理后,团簇状Al-Si共晶相明显减少,共晶Si粒子呈现出粒状或短棒状,且细小均匀,Si粒子的长宽比和面积分数都有显著降低,冲击吸收功在1.45～3.80J的范围内变化,比铸态有明显提高。分析2种情况下不同部位处的断裂方式,数学回归分析表明,冲击性能由二次枝晶间距和Si粒子长宽比共同决定。     

分段慢压射速度对AZ91D镁合金真空压铸件组织的影响（英文）

在AZ91D镁合金真空压铸过程中使用2种分段慢压射速度(两段和三段)。在充型之前型腔内真空压力变化情况通过真空传感器进行监测。压铸件组织通过光学显微镜和图像分析软件进行分析。结果表明,采用三段慢压射速度时充型时刻型腔真空压力明显降低,导致所得压铸件中气孔含量很低。通过恰当选用分段慢压射速度,在充型之前金属液在压室中的停留时间可缩短,在慢压射过程后期阶段金属液在压室中的流动也将受到抑制,这些因素可导致所得压铸件中压室预结晶组织含量较低。     

慢压射技术的开发和理论要点

压室中气体卷入金属液内而造成压铸件内部气孔是压铸过程常见的问题。针对这个问题进行过大量的研究和试验,并已取得了重大的进展,为发展慢压射技术奠定了理论基础。     

利用流变铸造和慢压射技术改善复杂结构压铸件气密性能

介绍一种改善复杂结构压铸件气密性能的新工艺,内容包括流变铸造和慢压射技术。主要围绕合金制浆和压铸初始阶段,对合金含气量、固相分数等相关影响铸件气密性能的主要因素加以阻止和控制;同时对其它常规的工艺设计和操作,不但要严格遵守执行,还应相互协调相互补充,如压力分配、内浇道喷射倾向、排泄系统充分条件等,以实现铸件气密性能的根本改善。经多次试验证明效果显著,改善后合格率可达90%以上。     

基于AMESim和Simulink的慢压射过程闭环模糊控制的联合仿真

根据慢压射理论,设定慢压射速度,在AMESim和MATLAB/Simulink的平台上实现慢压射过程的联合仿真,并运用模糊控制对压射速度进行闭环控制。结果表明,实际压射速度与预设压射速度相符合,而且没有超调,响应性也很好,对实际生产中慢压射速度的控制具有参考作用。     

ZL114A大型铝铸件焊缝的组织与性能

研究了ZL114A合金大型铸件熔化极气体保护焊（MIG）焊补区域的组织和性能。金相观察表明,在靠近熔合线附近的热影响区内存在共晶复熔组织。焊补时,基体中Mg2Si向复熔体扩散;远离熔合线的热影响区内,基体中固溶的Mg2Si发生过时效,从而导致基体软化,显微硬度下降。T1处理时不能消除复熔共晶和基体软化,故热影响区的宏观力学性能降低,但降幅不到10％。     

稀土对6063铝合金挤压性能的影响

在6063铝合金中,添加不同量的稀土元素,并严格控制浇注、挤压工艺过程,对挤压试样进行拉伸试验及显微硬度测试,采用正交试验方法分析抗拉强度、伸长率和硬度相对较好的合金成分设计方案,并采用金相显微镜和扫描电镜观察合金的铸态组织结构,研究合金元素的影响。结果表明,Al-0.5Mg-0.38Si-0.2RE铝合金的挤压性能最好。添加稀土可以使铝合金的晶粒得到细化,并且可以有效地改善析出相的大小、形貌,6063D-RE合金的力学性能完全满足国家标准。     

压铸机压射参数分析记录仪研制

为实现压铸机压射过程工艺曲线和参数的显示和分析,开发了一种基于嵌入式技术的压铸机压射参数分析记录仪。该仪器能够适应压铸厂较为恶劣的工作环境,除了具备工艺曲线显示和工艺参数自动提取功能外,还建有工艺参数数据库,通过对数据库的统计分析,绘制概率分布曲线。利用上述信息能够使压铸机工作参数与模具设计参数实现最佳匹配,对不满足工艺要求的压铸件具有报警提示功能,从而确保压铸件生产品质。     

超低速压铸过共晶Al-Si合金的组织及力学性能研究

采用图像定量分析软件,研究了超低速压铸条件下,过共晶Al-Si合金压铸件不同壁厚处Si的等积圆直径da及Si的面积分数fSi的变化以及Si颗粒直径对本体试样抗拉强度和硬度的影响规律。结果表明,随着壁厚的增加(A部位壁厚为5mm、B部位壁厚为9mm和C部位壁厚为15mm),初生Si的da(A部位为18μm、B部位为46μm和C部位为82μm)和fSi(A部位为16.2%、B部位为25.8%和C部位为33.7%)均增大,并且da越大,压铸件的力学性能越好。     

ZL205A铝合金铸件流线缺陷研究

以实际生产过程中ZL205A铸件的流线缺陷为研究对象,采用SEM、EDS、DSC分析手段,研究了流线缺陷对铸件力学性能、组织、成分和熔点的影响。结果表明,流线缺陷对试样力学性能有一定程度的影响,但绝大多数满足I级指标要求;流线缺陷试样断口形貌主要为细小的韧窝孔洞,表现出较好的塑性;流线缺陷合金基体以α-Al固溶体为主,并含有Ti、V、Mn、Cu等合金元素,以及片状灰白物质Al3Ti相;流线缺陷试样吸热峰初始温度、相变峰值温度和合金熔化结束温度均比无缺陷试样吸热峰值高13、5和6℃。     

真空压铸工艺参数对AM50镁合金力学性能的影响规律

采用阶梯试验模具及AM50合金,进行了系统的真空压铸试验,实测了不同厚度的阶梯试样在不同工艺条件下的密度及力学性能,研究了高真空压铸工艺参数对AM50镁合金力学性能的影响规律.结果表明,随着型腔真空压力的降低,铸件密度、抗拉强度和伸长率均随之提高;铸造压力对力学性能的影响在真空压铸和常规压铸中遵循基本相同的规律,即增大铸造压力可以使铸件的致密程度、抗拉强度、屈服强度和伸长率得到提高;随着高速速度的增大,薄壁铸件的抗拉强度、屈服强度和伸长率均表现出明显的增加,这一点与常规压铸的规律相反.结合高真空和高速工艺,可以使薄壁铸件的抗拉强度和伸长率得到较为明显的提升.     

铝合金压铸件中硬质点问题的探讨

探讨分析了铝合金压铸件中硬质点的种类、形态及成因 ,提出了解决这些品质问题的技术措施     

高真空压铸铝合金轿车底盘部件的压射工艺试验及优化

采用自主研发的高真空压铸控制系统,以某铝合金轿车底盘部件为对象,研究了高真空压铸工艺参数如真空度、抽真空时间、压射速度及高速切换点等对铸件内部质量及力学性能的影响.试验结果表明:该铝合金轿车底盘关键部件的最佳高真空压铸工艺参数:抽真空启动位置110 mm,抽真空停止位置700 mm;冲头慢压射速度0.19 m/s,快压射速度5.8 m/s;慢/快速转换点即高速切换点240 mm;型腔真空度91 kPa以上.高真空压铸的底盘部件本体试样抗拉强度达到281.56 MPa,屈服强度达到155.44 MPa、伸长率达到7.34%,完全满足该铸件的技术要求.经过严格的产品检测,该铝合金轿车底盘部件已成功用于某国产自主品牌轿车.