本文關(guān)鍵詞：振動技術(shù)在金屬材料鑄造成形中的應(yīng)用與發(fā)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《安徽理工大學》 2015年

典型箱體鑄件成形過程的數(shù)值模擬研究

韓董董  

【摘要】：鑄造CAE技術(shù)的研究與發(fā)展使鑄造成形數(shù)值模擬技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用成為現(xiàn)實,鑄造成形過程中溫度、速度的變化以及凝固缺陷和微觀組織均能夠以圖像的形式被清晰的顯示出來,從而通過分析缺陷產(chǎn)生的原因,來改進工藝方案。運用鑄造模擬軟件對典型箱體類鑄件的充型和凝固過程進行模擬,為今后制定適合箱體鑄件的澆注工藝方案提供依據(jù)。 本論文總結(jié)了數(shù)值模擬技術(shù)在鑄造成形過程中的研究現(xiàn)狀,以及對箱體零件的結(jié)構(gòu)特點進行概述。以數(shù)值模擬理論為基礎(chǔ),以典型減速機箱體類零件為對象,利用鑄造軟件ProCAST,對金屬液的充型和凝固過程進行計算,并對其產(chǎn)生缺陷的位置和原因進行分析。本論文具體研究成果如下： 對初步設(shè)計的不同澆注方案進行模擬,觀察鑄件充型和凝固的狀態(tài)以及速度場和溫度場的變化情況。結(jié)果顯示,只有階梯式澆注系統(tǒng)的充型狀態(tài)良好,沒有出現(xiàn)卷氣和澆不足現(xiàn)象,因此確定本論文的澆注方案為階梯式澆注。 在階梯式澆注系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對金屬液的澆注溫度、澆注速度等因素進行模擬,根據(jù)模擬結(jié)果預(yù)測產(chǎn)生缺陷的位置。結(jié)果表明,不同澆注溫度對鑄件充型時間沒有明顯的影響,但是對內(nèi)澆口凝固固相率以及凝固后產(chǎn)生的缺陷有明顯的影響,最優(yōu)澆注溫度為1400℃；不同的澆注速度對充型和凝固的時間的影響不同,充型時間隨澆注速度的增大而減小,凝固時間隨澆注速度的增大先減小后增大,本論文最優(yōu)的澆注速度為6.8kg/s。 對箱體鑄件的凸臺以及熱節(jié)處出現(xiàn)缺陷的原因進行分析,通過增加冒口尺寸以及數(shù)量、增加冷鐵、改變鑄件的圓角大小等方式有效地控制了縮孔、縮松缺陷的產(chǎn)生,提高了鑄件質(zhì)量。 利用EDEM與Fluent耦合的方法,在固液兩相流的條件下研究多維振動對鑄件充型能力的影響。分析多維振動對鑄件充型時間的影響以及充型過程中考察區(qū)域內(nèi)顆粒數(shù)對不同振動參數(shù)的敏感度。結(jié)果表明,考察區(qū)域內(nèi)充型顆粒數(shù)對各因素敏感程度最大為自由度,頻率次之,振幅最弱,且振動自由度為3、振動頻率為30HZ、振幅為0.5mm時,充型過程考察區(qū)域內(nèi)顆粒數(shù)最多。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG24
【目錄】：

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本文編號：220602