本文關(guān)鍵詞：大尺寸鋁合金輪轂低壓鑄造過程的數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《沈陽航空航天大學(xué)》 2014年

大尺寸鋁合金輪轂低壓鑄造過程的數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化

趙巖  

【摘要】：國外采用低壓鑄造方法生產(chǎn)的大尺寸鋁合金輪轂的廠家越來越多，然而國內(nèi)由于生產(chǎn)技術(shù)較為落后，生產(chǎn)的大尺寸輪轂大多為采用鍛造的鋼輪轂。目前，國內(nèi)還沒有掌握采用在低壓鑄造的模具上加設(shè)水冷的方法生產(chǎn)大型輪轂。由于鑄件的截面厚度尺寸大小不一，對于鑄件壁厚較厚的部位凝固所需時間較長，在低壓鑄造過程中容易產(chǎn)生縮孔縮松、裂紋等缺陷。鑄造過程計算機模擬是多種學(xué)科的交叉科學(xué)，其中包含材料科學(xué)、數(shù)值分析、傳熱學(xué)和計算機圖形學(xué)等等，是先進(jìn)制造科學(xué)的重要前沿領(lǐng)域。對鑄造過程進(jìn)行數(shù)值模擬能夠幫助工程技術(shù)人員預(yù)測鑄件缺陷，保證鑄件的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本。 針對低壓鑄造大型鋁合金輪轂在熱節(jié)處產(chǎn)生的縮松縮孔問題，采用ProCAST軟件分析低壓鑄造鋁合金輪轂的充型和凝固過程的溫度場分布規(guī)律，從模擬結(jié)果得出鑄件在輪輞和輪輻交接處產(chǎn)生縮孔縮松缺陷，，該模擬結(jié)果與實際生產(chǎn)相吻合。本文采用在相應(yīng)部位加設(shè)了水冷管，有效的減少了輪轂熱節(jié)處的縮松縮孔缺陷，但是鑄件各部位的力學(xué)性能不合格，且金相晶粒粗大。為了獲得較細(xì)的晶粒和較好的力學(xué)性能，本文采用了在模具其他部位加設(shè)水冷環(huán)的方法。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果確定水冷管的位置、大小、水冷的開啟時刻和持續(xù)時間。該方法加快了鑄件的冷卻速度，實際生產(chǎn)的鑄件組織晶粒較細(xì)和力學(xué)性能達(dá)到要求。結(jié)果表明，優(yōu)化后的工藝不但提高了鑄件的性能而且縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG292
【目錄】：

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本文編號：114640