汽车空调双管气室的铸造技术

可倾转式重力铸造集中了底注和顶注的优点,既有利于金属液充填型腔过程中渣气的排出,也有利于铸件的顺序凝固。汽车空调双管气室是大型薄壁类铸件,有气密性要求,成形困难,易产生浇不足、冷隔等铸造缺陷。利用可倾转重力铸造生产汽车空调双管气室,并通过对浇注系统和工艺参数的优化设计,能大大减少铸件内夹渣和气孔的缺陷,提高铸件机加工后和一次气密检验(无浸渗)的合格率。     

基于ProCAST轴座砂型铸造数值模拟研究

根据企业铸造过程的原始工艺,利用三维ProCAST软件建立轴座铸件浇注系统模型,并对铸造充型和凝固过程进行模拟,观察温度场和流场的变化情况,预测铸造缺陷的位置。对模拟结果进行分析,并改进初始工艺方案。对优化后的不同方案进行模拟分析,结果表明,通过改变浇注位置,将底注式改为顶注式能使金属液有效充满型腔,且增加冷铁能有效地加快热节处金属液的冷却速度,从而减少缩孔、缩松等缺陷,提高铸件质量。利用振动铸造机对铸造过程施加振动,验证了多维振动有助于提高金属液的充型能力。     

高Nb-TiAl增压涡轮熔模铸造过程数值模拟

采用Procast铸造模拟软件模拟了两种浇注方式(顶注式与侧注式)下的Ti-45Al-8Nb合金增压涡轮重力及离心铸造工艺过程。结果显示,在重力铸造条件下,两种浇注方式均存在浇不足缺陷。侧注式较顶注式充填率高。铸件的充型率与模壳的预热温度成正比,即提高模壳的预热温度可以有效增加充型率。在离心浇注(400 r/min)时,两种浇注方式均能使金属液充满型腔。顶注式铸件的缩孔、缩松存在于增压涡轮心部,而侧注式则分布于涡轮片中,并且顶注式的缩孔、缩松缺陷体积比侧注式大很多。     

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。     

顶注式浇注系统模拟分析

结合简单形状铸件,对顶注式浇注系统的充型过程进行了数值模拟.结果表明:充型过程很不平稳,金属液呈喷溅状充填型腔;直浇道压力头几乎无作用;由于剧烈涡旋的影响,铸件温度分布较均匀.这些特点与实际顶注式浇注系统较吻合.     

汽车铝合金排水管倾转铸造数值模拟

以汽车用铝合金排水管倾转铸造作为研究对象,运用AnyCasting软件对铝合金排水管铸件在重力下及倾转条件下的充型、凝固过程进行了数值模拟。通过对模拟结果数据进行定量分析,发现对于结构较为复杂且长度与厚度比差值较大的薄壁铸件,与重力浇注相比,倾转浇注具有较低且平稳的充型速度、充型压力自下而上分布均匀、排气效果好、卷气以及缩孔倾向小等特点,大大提高了铸件质量以及工艺出品率。     

汽车发动机铝合金气缸盖浇注系统设计与优化

为了提高汽车发动机铝合金气缸盖重力铸造工艺水平,以小型汽车风冷发动机为研究对象,通过分析,设计了采用缝隙式内浇道的顶注式浇注系统方案,运用Pro CAST数值模拟软件,对该方案下的金属液充型、凝固及缩孔缩松缺陷倾向进行模拟,针对缺陷出现的位置与特点,通过增设顶冒口的方式对设计进行优化,得到质量合格的理想铸件。     

发动机铝缸盖底注式铸造工艺研究

为解决采用传统顶注式铸造工艺生产发动机汽缸盖过程中存在的表面质量差,夹渣、气孔等铸造缺陷难以控制的问题,针对铝缸盖结构特点与技术要求,提出了一种新型的金属型底注式铸造工艺.确定了铝缸盖铸件在金属型重力铸造条件下的浇注系统,并采用水道与压缩空气联合冷却的方法,实现铸件自下而上顺序凝固,保证了金属液平稳充型、排气、积渣充分.经铸件质量的对比分析,表明该底注式铸造工艺设计合理、可行,生产的铸件表面品质好,气孔、渣孔等缺陷少,缸盖品质有显著提高.     

汽车发动机气缸盖浇注系统的设计

针对某型汽车发动机铝合金气缸盖结构复杂,壁厚不均,铸造工艺难度大的问题,设计了一种铝合金气缸盖的底注式浇注系统。运用ProCAST数值模拟软件,对该方案下的金属液充型、凝固及缩孔、缩松缺陷倾向进行模拟,针对缺陷出现的位置与特点,采用增设顶冒口的方式进行消除。结果表明,该底注式浇注系统实现了金属液的平稳充型,最终得到的铸件品质良好。     

浇注系统设计的新启示

采用底注式平稳充型的方案来设计浇注系统，把液流在内浇道的出口速度作为限制瓶颈，它控制金属液在整个浇注系统的流动速度。在保证铸型充满的前提下，内浇道的充型速度最好限制在0.5m/s以内，以普通达铸铁精密铸造叶片为例，把传统的顶注式浇注系统和新的底注式浇注系统的结果进行比较，在充型过程中，采用X射线实时跟踪系统进行了观察，发现顶注式浇注系统充型紊乱，易造成夹杂，浇注的26个叶片中3处出现裂纹，30处出现夹杂缺陷，而采用底注式浇注系统，铸件充型平稳，没有裂纹，只有3处出现夹杂缺陷，优化效果明显。