环坯压力成形过程数值模拟及参数优化

基于铸辗复合成形工艺,以Q235B环坯为研究对象,利用ProCAST软件对其压力成形过程进行数值模拟,研究工艺参数压力、浇注温度、模具温度对其凝固过程的影响规律,并采用正交法对工艺参数进行优化。结果表明,压力对极差值影响最大,其次是浇注温度、模具预热温度。优化后的工艺参数为:压力150 MPa、浇注温度1560℃、模具预热温度350℃。     

制动器安装底板低压铸造浇注系统设计及工艺参数优化

根据制动器安装底板的形状和结构特点,低压铸造浇注系统采用侧浇口形式的封闭式浇注系统。利用数值模拟技术和田口方法,对制动器安装底板低压铸造工艺参数进行优化,以铸件的孔隙率最小为优化目标,研究了浇注温度、模具预热温度以及保压压力这3个工艺参数对铸件孔隙率大小的影响。利用均值分析和方差分析对数值模拟的试验结果进行分析可知,对铸件孔隙率大小影响最大且最显著的是浇注温度,其次是模具预热温度,最后是保压压力。通过田口方法获得的最优参数组合为:浇注温度720℃、模具预热温度300℃、保压压力250 kPa。     

AlSi7Mg轮毂半固态流变挤压铸造成形数值模拟

利用半固态流变挤压铸造技术代替传统铸造来生产汽车轮毂。基于有限元软件AnyCasting和carreau表观粘度模型,对铝合金轮毂的半固态流变挤压铸造成形过程进行了数值模拟,研究了压射速度、浇注温度和模具预热温度3个主要工艺参数对半固态浆料充型和凝固过程的影响规律,并采用正交试验设计获取了最佳的工艺参数。结果表明,最佳的工艺参数组合为压射速度0.07 m/s、浇注温度595℃和模具预热温度225℃,同时得出半固态浆料的浇注温度对铸件缺陷的影响最大,压射速度其次,模具预热温度最小。     

分层浇注累积液锻成形大高径比制件界面的力学性能研究

通过2A12液态铝合金分层浇注-累积液锻成形大高径比工艺试验、扫描电镜和Instron万能材料试验机等手段，研究了成形的大高径比制件界面处的力学性能，总结除了工艺参数对界面处的力学性能的影响。研究结果表明：采用分层浇注-累积液锻成形大高径比制件的方法是完全可行的；浇注温度、模具预热温度、施加的压力、浇注层数和加压前停留时间是影响界面处力学性能的主要工艺参数；浇注温度为740℃、模具预热温度为480℃、施加的压力为500kN(比压为218．4MPa)、浇注层数为3层、加压前停留时间为5s时界面处的力学性能最好，微观组织具有等轴晶特点。     

AlSi7Mg连杆半固态挤压铸造成形数值模拟

通过Magmasoft软件的Ostaward-de Waele粘度模型,对AlSi7Mg连杆的半固态挤压铸造成形过程进行了模拟,并对凝固过程进行了分析.通过数值模拟,获得了浇注温度、模具预热温度、冲头速度对连杆成形质量的影响规律.结果表明,优化的AlSi7Mg连杆半固态挤压铸造成形工艺参数为:浇注温度为576～585℃、模具温度为200～250℃、冲头速度为0.1～0.5m·s-1.在该工艺参数下进行半固态挤压铸造成形,金属浆料流动平稳,凝固时间较短,AlSi7Mg连杆铸件缺陷少.     

汽车干燥器阀体压铸过程数值模拟及工艺研究

在压铸过程中,压铸工艺参数与铸件的质量有着密切的关系,并对铸件充型和凝固过程有着重要的影响。本文以汽车干燥器阀体为对象,使用ProCast专业铸造软件对压铸工艺参数进行正交试验,压射速度、浇注温度、模具预热温度为正交试验的因素,综合分析充型时间、凝固时间以及缩孔孔隙率,并结合金相组织优化了该铸件的压铸工艺参数。结果显示,对铸件综合质量影响最大的因素是模具预热温度,其次是压射速度,浇注温度的影响最小。最佳的工艺参数为压射速度6.2 m/s,浇注温度650℃,模具预热温度220℃。     

压力下凝固工艺参数对6061铝合金组织与力学性能影响

采用压力下凝固成型工艺制备6061铝合金,利用正交试验研究了浇注温度、比压、保压时间和模具预热温度等工艺参数对合金力学性能的影响。结果表明,工艺参数对合金力学性能影响权重不同,对抗拉强度的影响权重为:比压模具预热温度浇注温度保压时间,即比压对抗拉强度的影响最大,保压时间对抗拉强度的影响最小;各因素对伸长率的影响权重为:浇注温度模具预热温度保压时间比压,即浇注温度对伸长率的影响最大,比压对伸长率的影响最小。当浇注温度720℃、比压150 MPa、保压时间25 s、模具预热温度150℃时,铸件力学性能最佳,此时抗拉强度为181.7 MPa,伸长率为15.4%。     

基于灰色关联分析的连杆衬套温挤压参数优化

温挤压成形过程中以摩擦因数、挤压速度、坯料预热温度、模具预热温度等工艺参数为自变量,以成形件的损伤值、挤压力为目标函数,应用DEFORM-3D仿真软件进行数值模拟。通过正交试验设计,研究工艺参数对损伤值、挤压力的影响,分析灰色关联系数和灰色关联度,进行多目标参数优化,获得较优的工艺参数组合。结果表明,影响衬套温挤压成形品质的主次顺序为摩擦因数、挤压速度、坯料预热温度、模具预热温度。采用优化后的温挤压参数成形件的损伤值和挤压力降低,保证了产品品质。     

铝合金支架压铸数值模拟及压铸工艺研究

利用ProCAST铸造模拟软件,对铝合金压铸件支架充型、凝固过程进行了数值模拟,得到了速度场、温度场的分布和变化规律。结果表明,浇注温度对压铸铝合金的模拟结果影响最大,其次为模具预热温度、充型速度。本试验条件下得到的优化工艺参数:浇注温度为600℃,模具预热温度为200℃,充型速度为2.5m/s。按照优化后的压铸工艺参数进行生产,得到了合格的铸件。     

A356合金连杆半固态挤压铸造工艺参数的优化

基于ProCast2008软件平台,用其自带的非牛顿流体模型Power Law Cut-Off (PLCO)来建立流动模型,对A356合金连杆半固态挤压铸造铸造的充型和凝固过程进行了数值模拟.研究了浇注温度、冲头速度、模具预热温度等主要工艺参数对连杆半固态挤压铸造铸件成形品质的影响规律,获得了连杆半固态挤压铸造铸造的合理工艺参数:浇注温度为576～583℃、模具温度为200～250℃、冲头速度为0.1-0.5 m,s-1.在该工艺参数下进行成形,金属浆料填充平稳,凝固时间较短,挤压铸件缺陷少.     

伞形筒热挤压工艺及模具设计

利用数值模拟技术对伞形筒挤压工艺参数和挤压模具进行设计。建立有限元模型,采用DEFORM软件对其成形过程进行数值模拟,分析了挤压温度和挤压速度对挤压力的影响,并从模具寿命方面考虑设计了模具预热温度等成形工艺参数。结果表明,采用热挤压模具在300 T液压机上能够生产出合格的伞形筒工件;毛坯加热温度为930±10℃,模具预热温度为250±10℃,挤压速度为30 mm/s,挤压性能较好,挤压件符合设计要求。     

分层浇注-累积液锻成形大高径比制件界面结合研究

通过2A12液态铝合金分层浇注-累积液锻成形大高径比工艺试验，用扫描电镜和Instron万能材料试验机等手段，研究了成形的大高径比制件界面结合问题。研究结果表明：采用分层浇注-累积液锻成形大高径比制件的方法是完全可行的；浇注温度、模具预热温度、施加的压力、浇注层数和加压前停留时间是影响界面处力学性能的主要工艺参数；浇注温度为740℃、模具预热温度为480℃、施加的压力为500kN(比压为218．4MPa)、浇注层数为3层、加压前停留时间为5s时界面处的力学性能最好，微观组织具有等轴晶特点，拉伸断口具有韧窝断口特征；总结出熔化结合、部分熔化结合、机械结合三种结合方式，其中熔化结合力学性能和组织最好。     

汽车用AZ80合金的挤压铸造工艺及组织性能研究

对汽车用AZ80合金进行挤压铸造,研究浇注温度、挤压压力、模具预热温度和保压时间对AZ80合金组织和力学性能的影响,并分析其作用机理。结果表明,AZ80合金的适宜挤压铸造工艺为:浇注温度700℃、挤压压力90MPa、模具预热温度为250℃、保压时间为25 s,在此工艺下的AZ80合金可以取得较好的强度和塑性结合;AZ80合金力学性能的提高,主要与挤压工艺参数调控合金晶粒大小和显微缺陷有关。     

C5M4铝合金端盖低压铸造工艺模拟及优化

应用ProCAST软件对C5M4铝合金端盖低压铸造工艺进行数值模拟,设计不同浇注系统,在优选浇注方案基础上,采用正交试验研究了浇注温度、模具预热温度、充型压力和充型速度对C5M4端盖低压铸造工艺的影响。通过正交试验,得出最优工艺方案:浇注温度为700℃,模具预热温度为250℃,充型压力为40kPa,充型速度为80mm/s,在优化工艺方案基础上添加冒口,端盖缩松、缩孔体积由75.23cm~3降为68.96cm~3。     

铝合金OCV阀座充型凝固过程数值模拟及工艺优化

基于对OCV阀座压铸生产过程的工艺性分析,设计了3种浇注系统,利用有限元软件ProCAST对OCV阀座在3种浇注系统下的零件成形过程进行了数值模拟,研究了铸件的质量与充型速度、浇注温度以及模具预热温度之间的关系。研究表明:当充型速度为65 m/s,铝合金浇注温度为610℃,模具预热温度为140℃时,铸件成形效果最好。     

基于AnyCasting的铝合金弹底转座压铸工艺参数优化

结合铸造生产实际,合理设计了铸件的结构。采用AnyCasting数值模拟软件,用正交试验方法分析了铝合金弹底转座压铸工艺过程中浇注温度、充型速度以及模具预热温度对铸件质量的影响规律。结果表明,模具预热温度对铸件质量的影响最大,浇注温度次之,充型速度最小,最优的工艺参数是浇注温度为650℃、充型速度为0.25 m/s和模具预热温度为180℃。同时,在最优工艺参数的基础上,结合实物验证了模拟的可靠性,并观察了铸造铝合金的微观组织。     

ZL101A铝合金外壳压铸模拟与制备工艺优化

通过利用计算机技术对ZL101A铝合金压铸件进行了压铸过程数值模拟,采用正交实验法对压铸铝合金工艺方案进行研究,根据模拟结果分析了铸件温度场、压力场的演变及铸件表面缺陷,并得出了最优的压铸工艺参数组合:压射速度为2.0 m/s,模具预热温度为300℃,浇注温度为650℃。对不同超声振动参数下制备的铝合金进行了研究,通过对其微观组织对比分析得到优化后的超声振动工艺参数。     

工艺参数对Al-7Si-3Cu合金液态模锻组织及性能研究

对ZL102中加入3％Cu制成的合金进行了液态模锻成形,对其力学性能、组织和断口形貌进行了分析研究.结果表明:液态模锻合金与金属型铸造合金的组织相比,白色的α(Al)变多,且分布均匀,细小;Al-7Si-3Cu合金最佳工艺为模具预热温度150℃,压力100kN,保压时间12s,浇注温度700℃;模具预热温度和压力是最关键的因素.     

铝合金半固态成形晶粒超声细化试验研究

设计了倾斜板—超声凝固复合处理工艺试验方案,研究了三种工艺参数对半固态组织的影响.运用正交试验法对实验方案进行了优化,获得了制备高性能的超细晶半固态材料的成形工艺:浇注温度为685℃、铸型预热温度为30℃、倾斜板预热温度为150℃.该工艺制备的试样组织与性能最佳.     

大型铝合金薄壁件低压铸造工艺模拟

采用有限元模拟仿真软件结合正交实验方法,对铝合金汽车座椅骨架低压铸造工艺进行数值模拟,研究了低压铸造工艺参数对铸件缩松缩孔、充型及凝固规律的影响。模拟结果表明,当浇注温度为720℃、充型加压速率为920Pa／s及模具预热温度为380℃时为最佳工艺参数,铸件缩孔孔隙率最小,且成形质量最佳。