本文以某軌道車牽引電機(jī)通風(fēng)機(jī)上的鋁合金葉輪鑄件為研究對(duì)象,對(duì)該葉輪鑄件實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在的鑄造缺陷進(jìn)行分析,利用鑄造模擬軟件ProCAST對(duì)葉輪鑄件充型和凝固過(guò)程進(jìn)行了模擬分析,結(jié)合鑄件采用現(xiàn)行工藝出現(xiàn)的主要鑄造缺陷,提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案。通過(guò)四因素四水平的正交試驗(yàn),研究了澆注溫度、充型壓力、模具預(yù)熱溫度、金屬型壁厚對(duì)葉輪鑄件充型和凝固過(guò)程的影響,得到了一組最優(yōu)工藝參數(shù)。利用三維造型軟件UG10.0設(shè)計(jì)了該葉輪鑄件的低壓鑄造模具。該葉輪鑄件采用現(xiàn)行工藝,在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的主要鑄造缺陷有:葉片厚壁部位存在直徑約1²mm的縮孔,此類縮孔缺陷是葉輪鑄件報(bào)廢的主要原因,約占廢品的80%左右;部分鑄件葉片尖角處存在澆不足缺陷;葉片薄壁尖角與輪蓋相接處有時(shí)會(huì)出現(xiàn)氧化夾渣。本文首先對(duì)葉輪鑄件采用現(xiàn)行低壓鑄造工藝的充型和凝固過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算分析。充型過(guò)程模擬分析結(jié)果顯示:葉片薄壁尖角處產(chǎn)生澆不足缺陷的風(fēng)險(xiǎn)較高;葉片尖角和輪蓋上部在充型過(guò)程中金屬液與空氣接觸時(shí)間較長(zhǎng),產(chǎn)生氧化夾渣的傾向大。凝固過(guò)程分析結(jié)果顯示:凝固過(guò)程中砂芯溫度較高,葉片厚大部位凝固時(shí)間長(zhǎng),凝固后期形成孤立液相區(qū)... 

【文章來(lái)源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

葉輪三維實(shí)體模型圖

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-第2章葉輪鑄件現(xiàn)行工藝及主要問(wèn)題2.1葉輪鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工況分析2.1.1葉輪鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)葉輪為某軌道車牽引電機(jī)通風(fēng)機(jī)上的核心部件，三維實(shí)體模型如圖2.1所示，2.2為葉輪實(shí)際鑄件。葉輪鑄件是由輪盤(pán)、輪蓋、輪轂和12片均布葉片組成的整體式鑄件，葉片平均壁厚約5.5mm，形狀不規(guī)則，厚度不均勻，葉片結(jié)構(gòu)如圖2.3所示，最大壁厚為14mm，最小壁厚為2mm。葉輪鑄件材料為ZL114A鑄造鋁合金。葉輪的零件輪廓尺寸為Ф690mm×280mm，鑄件重量約為30kg，輪盤(pán)厚度為12mm，輪蓋厚度為7mm，輪轂直徑為Ф170mm，輪轂通孔直徑為Ф88mm。（a）三維實(shí)體（b）對(duì)稱剖切圖2.1葉輪鑄件結(jié)構(gòu)圖圖2.2實(shí)際葉輪鑄件

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-第2章葉輪鑄件現(xiàn)行工藝及主要問(wèn)題2.1葉輪鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工況分析2.1.1葉輪鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)葉輪為某軌道車牽引電機(jī)通風(fēng)機(jī)上的核心部件，三維實(shí)體模型如圖2.1所示，2.2為葉輪實(shí)際鑄件。葉輪鑄件是由輪盤(pán)、輪蓋、輪轂和12片均布葉片組成的整體式鑄件，葉片平均壁厚約5.5mm，形狀不規(guī)則，厚度不均勻，葉片結(jié)構(gòu)如圖2.3所示，最大壁厚為14mm，最小壁厚為2mm。葉輪鑄件材料為ZL114A鑄造鋁合金。葉輪的零件輪廓尺寸為Ф690mm×280mm，鑄件重量約為30kg，輪盤(pán)厚度為12mm，輪蓋厚度為7mm，輪轂直徑為Ф170mm，輪轂通孔直徑為Ф88mm。（a）三維實(shí)體（b）對(duì)稱剖切圖2.1葉輪鑄件結(jié)構(gòu)圖圖2.2實(shí)際葉輪鑄件

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高導(dǎo)熱鋁合金的開(kāi)發(fā)與研究進(jìn)展[J]. 王慧,李元東,羅曉梅,畢廣利,馬穎.  鑄造. 2019(10)
[2]鑄造充型過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 闞精誠(chéng),劉繼廣,楊友文,方曉剛.  熱加工工藝. 2019(13)
[3]兩種國(guó)產(chǎn)鑄造數(shù)值模擬軟件的應(yīng)用[J]. 傅駿,肖方志,翟開(kāi)華,王興芳,聶君.  鑄造技術(shù). 2017(08)
[4]數(shù)值模擬技術(shù)在充型凝固過(guò)程中的應(yīng)用[J]. 郭紅星,楊志強(qiáng).  鑄造技術(shù). 2016(12)
[5]中國(guó)低壓鑄造裝備技術(shù)的發(fā)展與展望[J]. 康敬樂(lè),丁蘇沛,孫劍飛,畢維生,張虎,郝啟堂,章旭霞,李建平.  中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2016(04)
[6]鑄造充型過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀評(píng)述[J]. 劉東戎,楊智鵬,王麗萍,郭二軍.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[7]基于有限元法的熔模鑄造過(guò)程溫度場(chǎng)模擬軟件自主開(kāi)發(fā)[J]. 曹流,廖敦明,曹臘梅,谷懷鵬,陳濤,龐盛永.  鑄造. 2014(12)
[8]ZA合金枝晶臂間距的研究進(jìn)展[J]. 劉敬福,李榮德.  鑄造. 2013(10)
[9]Production of A356 aluminum alloy wheels by thixo-forging combined with a low superheat casting process[J]. Wang Shuncheng,Cai Chang,Zheng Kaihong,Qi Wenjun.  China Foundry. 2013(05)
[10]孔洞對(duì)鑄造鋁合金疲勞性能的影響[J]. 莫德鋒,何國(guó)求,胡正飛,張衛(wèi)華.  材料工程. 2010(07)



本文編號(hào)：3420497