本文關(guān)鍵詞：鋁合金壓鑄工藝及虛擬工藝優(yōu)化研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋁合金是目前壓鑄業(yè)中用量最大的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、輕工建材、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。壓力鑄造技術(shù)是特種鑄造的一種，因其充型能力強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)鑄件的終形或近終形成型等優(yōu)點(diǎn)得到越來越廣泛的應(yīng)用。但多數(shù)壓鑄企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)反復(fù)試模修模的方式進(jìn)行壓鑄工藝設(shè)計(jì)以確保壓鑄件的質(zhì)量，導(dǎo)致壓鑄件整個(gè)生產(chǎn)周期延長、成本增高，特別是對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的壓鑄件。由于壓力鑄造高速高壓的作用，金屬液流動過程難以預(yù)測，易產(chǎn)生冷隔、卷氣、澆不足等缺陷，影響產(chǎn)品的良品率的同時(shí)還會沖蝕模具。 本文以合作單位提供的汽車鋁合金缸體缺陷件為研究對象。利用p-Q~2圖技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)和穩(wěn)健性理論得到結(jié)構(gòu)合理且能保證壓鑄件質(zhì)量最穩(wěn)定的壓鑄工藝方案，以達(dá)到減少試模時(shí)間，確保產(chǎn)品質(zhì)量，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的目的。 首先利用VB語言開發(fā)出一套p-Q~2圖自動繪制系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以解決壓鑄模澆口尺寸、壓射速度和壓射壓力之間相互匹配的技術(shù)難題；然后利用壓鑄數(shù)值模擬技術(shù)，通過虛擬工藝實(shí)驗(yàn)的方式分析初始壓鑄模產(chǎn)生壓鑄缺陷的原因，并給出改進(jìn)方案；再對改進(jìn)方案進(jìn)行虛擬工藝實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)一步優(yōu)化壓鑄模澆注排溢系統(tǒng)；接著在優(yōu)化方案基礎(chǔ)上，對壓鑄模進(jìn)行基于正交試驗(yàn)的穩(wěn)健性分析，觀察在噪聲因素影響下各組壓鑄工藝參數(shù)的充型過程，得到以縮孔縮松缺陷為衡量目標(biāo)的虛擬試驗(yàn)結(jié)果，并以望小特性進(jìn)行信噪比的計(jì)算，，得到保證產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)對噪聲因素變化最不敏感的一組最優(yōu)參數(shù)組合；最后利用這一組最優(yōu)壓鑄工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。 結(jié)果表明，保證壓鑄件質(zhì)量最穩(wěn)定的一組工藝參數(shù)為壓射速度為3.3m/s，澆注溫度為670°C，模具溫度為280°C，換熱系數(shù)為1100W/m~2·K。通過生產(chǎn)驗(yàn)證，該組參數(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)情況基本相符，壓鑄件質(zhì)量良好，尺寸精確，達(dá)到生產(chǎn)要求。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金缸體 壓鑄工藝 p-Q~2圖 虛擬實(shí)驗(yàn) 工藝優(yōu)化 穩(wěn)健性分析
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG249.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 選題的背景及意義9-10
• 1.2 鋁合金壓鑄技術(shù)概述10-12
• 1.3 壓鑄機(jī)/模 p-Q~2圖技術(shù)發(fā)展概況12-13
• 1.4 鑄造模擬仿真技術(shù)發(fā)展概況13-14
• 1.5 本論文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 鋁合金壓鑄關(guān)鍵技術(shù)16-30
• 2.1 鋁合金壓鑄工藝參數(shù)16-17
• 2.2 壓鑄機(jī)/模 p-Q~2圖技術(shù)17-23
• 2.2.1 p-Q~2圖技術(shù)的理論基礎(chǔ)17-18
• 2.2.2 壓鑄模具流量-壓力特性曲線18-19
• 2.2.3 壓鑄機(jī)有效壓力線19-22
• 2.2.4 模具線與機(jī)床線交匯的意義22-23
• 2.3 壓鑄過程數(shù)值模擬技術(shù)23-28
• 2.3.1 壓鑄充型過程數(shù)值模擬數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.3.2 壓鑄凝固過程數(shù)值模擬數(shù)學(xué)模型25-26
• 2.3.3 鑄件縮孔和縮松缺陷的預(yù)測26-27
• 2.3.4 ProCAST 軟件簡介27-28
• 2.4 壓鑄工藝穩(wěn)健性設(shè)計(jì)28-30
• 第3章 壓鑄機(jī)/模 p-Q~2圖自動繪制系統(tǒng)的研發(fā)30-38
• 3.1 壓鑄機(jī)/模 p-Q~2圖自動繪制系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境30
• 3.2 壓鑄機(jī)/模 p-Q~2圖自動繪制系統(tǒng)的開發(fā)流程30-31
• 3.3 壓鑄機(jī)/模 p-Q~2圖自動繪制界面開發(fā)31-35
• 3.4 p-Q~2圖自動繪制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例35-38
• 第4章 鋁合金缸體初始壓鑄件缺陷分析38-52
• 4.1 鋁合金缸體結(jié)構(gòu)38
• 4.2 初始壓鑄模具方案38-40
• 4.3 初始壓鑄件缺陷分析40-52
• 4.3.1 壓鑄件缺陷產(chǎn)生原因初步分析40-42
• 4.3.2 壓鑄件缺陷產(chǎn)生原因深入分析42-52
• 第5章 鋁合金缸體壓鑄模具改進(jìn)設(shè)計(jì)及虛擬工藝分析52-63
• 5.1 鋁合金缸體壓鑄模具改進(jìn)設(shè)計(jì)52-56
• 5.1.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)52-55
• 5.1.2 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)55
• 5.1.3 改進(jìn)方案增加水道的布置55-56
• 5.2 改進(jìn)方案虛擬工藝分析56-63
• 5.2.1 虛擬實(shí)驗(yàn)充型過程56-58
• 5.2.2 虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)踢^程58
• 5.2.3 虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-63
• 第6章 改進(jìn)方案的工藝優(yōu)化及穩(wěn)健性分析63-72
• 6.1 可控因素和噪聲因素的確定63-64
• 6.2 虛擬工藝優(yōu)化及穩(wěn)健性分析64-70
• 6.2.1 正交試驗(yàn)表的制定64-65
• 6.2.2 虛擬實(shí)驗(yàn)穩(wěn)健性分析65-68
• 6.2.3 最優(yōu)方案虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-70
• 6.3 優(yōu)化方案的實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證70-72
• 第7章 結(jié)論與展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 余東梅;;中國鋁合金壓鑄業(yè)的發(fā)展及現(xiàn)狀[J];世界有色金屬;2007年03期

2 張玉璽;;基于PQ~2圖理論驗(yàn)證模具設(shè)計(jì)和優(yōu)化壓鑄工藝[J];模具制造;2010年04期

3 K.Zhang ,D.K.Gross;P-Q~2圖及其在鋅合金壓鑄中的應(yīng)用[J];模具制造;2005年05期

4 王罡,熊守美,都志輝,柳百成,李三立,嚴(yán)査奕;壓鑄充型過程模擬并行搜索算法[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年08期

5 黃曉鋒;田載友;朱凱;曹喜娟;謝銳;;壓鑄鋁合金及壓鑄技術(shù)的研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2008年17期

6 薛衛(wèi)東,張瑞明;新型鋁合金展望[J];機(jī)械工程與自動化;2004年04期

7 孫林;蘇勇;王東嶺;劉偉;梁國萍;;基于數(shù)值模擬的缸體壓鑄澆注系統(tǒng)位置選擇[J];特種鑄造及有色合金;2010年01期

8 陳金城;翟春泉;;快速成長中的中國壓鑄機(jī)制造業(yè)[J];特種鑄造及有色合金;2010年09期

9 陳金城;壓鑄澆口技術(shù)及其發(fā)展──PQ~2圖（上）[J];特種鑄造及有色合金;1995年04期

10 熊艷才,劉伯操;鑄造鋁合金現(xiàn)狀及未來發(fā)展[J];特種鑄造及有色合金;1998年04期

  本文關(guān)鍵詞：鋁合金壓鑄工藝及虛擬工藝優(yōu)化研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：330885