借助ProCAST軟件,對(duì)A356鋁合金構(gòu)件擠壓鑄造過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明,凝固從鋁熔體與模具的接觸面開始,拐角區(qū)中心處最后凝固。隨澆注溫度和模具溫度升高,凝固時(shí)間增加,但比壓的增加導(dǎo)致凝固時(shí)間縮短。拐角區(qū)等效應(yīng)力最大,中心區(qū)等效應(yīng)力最小。隨澆注溫度和模具溫度升高,最大等效應(yīng)力下降。最優(yōu)工藝參數(shù):澆注溫度為680～720℃,模具溫度為200～300℃,比壓大于200MPa。成形試驗(yàn)表明,在優(yōu)化工藝參數(shù)下,成形件充型完整,表面品質(zhì)高,組織致密,無(wú)鑄造缺陷。 

【文章來(lái)源】：特種鑄造及有色合金. 2020,40(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

模具和鑄件的三維造型圖及其二維網(wǎng)格圖

圖2是澆注溫度為700℃，模具溫度為250℃，比壓為200MPa時(shí)，A356鋁合金擠壓件凝固過(guò)程在不同時(shí)間的溫度分布。從圖2a可以看出，t=0.13s時(shí)鋁液與模具接觸的區(qū)域溫度迅速下降，鑄件表面溫度在580℃左右（即將凝固），而鑄件內(nèi)部的溫度均在700℃左右。從圖2c可以看出，當(dāng)t=0.58s時(shí)，鑄件的固相率為15.6%，鑄件表面已經(jīng)凝固出一層金屬殼，而在內(nèi)部區(qū)域溫度在670℃左右，鑄件的高溫區(qū)域的溫度在700℃左右。這是由于熱量是通過(guò)模具來(lái)散熱的，所以越靠近模具的鑄件部位其溫度也就越低。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，鑄件固相區(qū)域越來(lái)越多，但凝固順序是從鑄件表面向內(nèi)部區(qū)域凝固的，其中心部位比兩邊拐角區(qū)域中心部位更加靠近模具，所以其鋁液溫度下降反而比兩邊要快，見圖2d和圖2e。圖2f是完全凝固時(shí)的溫度分布，此時(shí)鑄件表面的溫度在400℃左右，內(nèi)部區(qū)域的溫度在550℃左右，相差較大。綜上，當(dāng)鋁液與模具接觸時(shí)，表面溫度迅速下降，其表面開始凝固，中心區(qū)域溫度下降較慢，而鑄件下凹拐角的中心處的溫度下降最慢。

圖4是鋁合金件在澆注溫度為700℃、模具溫度為250℃、比壓為200MPa條件下擠壓鑄造過(guò)程中固相率隨時(shí)間的變化曲線�？梢钥闯觯S著時(shí)間增長(zhǎng)，固相率逐漸增加，并且曲線的斜率越來(lái)越小，這說(shuō)明固相率增加速率越來(lái)越慢。圖4 A356鋁合金擠壓鑄件凝固過(guò)程中的固相率隨時(shí)間變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3020153