本文關(guān)鍵詞：鋁合金發(fā)動機缸蓋一模兩件低壓鑄造工藝研究

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【摘要】：隨著社會對汽車排放和環(huán)保要求的不斷提高,輕量化、薄壁化、精準(zhǔn)化和集成化的設(shè)計在越來越多的產(chǎn)品上得到體現(xiàn),特別是缸蓋、缸體等發(fā)動機的核心零部件。同時,隨著第三代排氣集成發(fā)動機缸蓋的設(shè)計和出現(xiàn),重力鑄造工藝已經(jīng)越來越難滿足缸蓋產(chǎn)品設(shè)計和鑄造工藝的匹配性,所以開發(fā)新的鑄造工藝已成為必然。低壓鑄造具有尺寸精度高、金屬利用率高、充型平穩(wěn)、鑄件組織致密、力學(xué)性能好等特點,已經(jīng)成為國內(nèi)汽車鑄造行業(yè)缸蓋等薄壁復(fù)雜鑄件鑄造的重要工藝,特別是低壓鑄造工藝優(yōu)越的充型和補縮特點完美的匹配了當(dāng)前產(chǎn)品主流設(shè)計的制造工藝性需要。本文以某型號的兩缸鋁合金發(fā)動機缸蓋為研究對象,首先對缸蓋一模兩件低壓鑄造工藝?yán)碚撨M(jìn)行分析,確定了本課題所研究的鋁合金缸蓋一模兩件低壓鑄造工藝的可行性。并通過計算和分析,初步確定了鋁合金發(fā)動機缸蓋一模兩件低壓鑄造工藝參數(shù)。其次,以低壓鑄造數(shù)值模擬理論為指導(dǎo),以三維設(shè)計軟件Pro/Engineer和低壓鑄造模擬軟件Anycasting軟件為輔助工具,將缸蓋實體導(dǎo)入Anycasting軟件,進(jìn)行缸蓋一模兩件低壓鑄造的數(shù)值模擬:對缸蓋澆鑄的充型過程進(jìn)行分析,確定最佳充型時間和壓力;對凝固過程進(jìn)行了模擬分析,確定了溫度場分布,并對充型和凝固過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析;對鑄件凝固后的二次枝晶間距分布進(jìn)行預(yù)測,分析不同位置二次枝晶形成的原因,證明了缸蓋一模兩件低壓鑄造的順序凝固和溫度場分布。同時,以低壓鑄造模具、低壓鑄造設(shè)備等為基礎(chǔ),進(jìn)行缸蓋一模兩件低壓鑄造的生產(chǎn)驗證和產(chǎn)品質(zhì)量檢測,生產(chǎn)過程包括合金的熔煉、砂芯的制作、產(chǎn)品的澆鑄和缸蓋的后處理,最終順利生產(chǎn)出缸蓋毛坯鑄件;質(zhì)量檢測則包括抗拉強度測試、尺寸符合性檢測、硬度檢測、二次枝晶間距測量、密度測試、XRD測試、能譜測試等,結(jié)果表明缸蓋質(zhì)量和各項指標(biāo)均滿足技術(shù)要求。最后,對比分析了低壓鑄造缸蓋和相同材料的重力鑄造缸蓋二次枝晶間距、抗拉強度、硬度和氣孔率等,證明了低壓鑄造相對于重力鑄造的優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：齊魯工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG292

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