近年來,隨著航空航天工業(yè)的發(fā)展,對構(gòu)件輕量化,結(jié)構(gòu)功能一體化的要求越來越高。鑄件向著薄壁化、復(fù)雜化、結(jié)構(gòu)功能一體化的方向發(fā)展。大型薄壁復(fù)雜鎂合金鑄件應(yīng)用廣泛。不但要求鑄件具有高的冶金質(zhì)量,還要高精密度、近凈成形。傳統(tǒng)濕砂型重力鑄造難以滿足高精密鑄件的尺寸精度要求,因此,樹脂砂反重力精密成形技術(shù)受到越來越多的重視和應(yīng)用。本文以航天用大型鎂合金支架鑄件為研究對象,利用數(shù)值模擬軟件對其樹脂砂低壓鑄造過程進行模擬,分析不同澆鑄工藝條件下,鑄件的充型流動規(guī)律及凝固溫度場變化,預(yù)測鑄件中缺陷,分析形成原因,并進行了工藝優(yōu)化。最終澆注獲得了合格鑄件。首先對鑄件結(jié)構(gòu)特點進行了分析,針對鑄件結(jié)構(gòu),對四種澆注位置分別進行了澆注系統(tǒng)設(shè)計和低壓鑄造過程數(shù)值模擬,模擬結(jié)果顯示,由于鑄件中存在多處大平面結(jié)構(gòu),且壁厚較薄,平面位置充型過程極易卷入氧化夾雜。澆注位置的選擇應(yīng)避免該類情況出現(xiàn)。因此,臥式和仰式澆注位置合理�？p隙式澆注系統(tǒng)能夠保證鑄件充型過程液流平穩(wěn)。因鑄件壁薄且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,四種澆注位置均難以通過冷鐵和補貼實現(xiàn)嚴(yán)格的自上而下順序凝固,局部熱節(jié)位置補縮困難。結(jié)合四種澆注工藝的模擬結(jié)果,進行了工藝優(yōu)化,選擇臥式...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究意義
    1.2 低壓鑄造技術(shù)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 低壓鑄造技術(shù)
        1.2.2 低壓鑄造國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 鎂合金概述
        1.3.1 鎂合金的優(yōu)點
        1.3.2 鎂合金存在問題
        1.3.3 鎂合金的應(yīng)用
    1.4 鎂合金低壓鑄造及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 鎂合金鑄造的工藝特點
        1.4.2 鎂合金重力鑄造方法及其局限性
    1.5 鑄造過程數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.5.1 鑄造過程數(shù)值模擬
        1.5.2 低壓鑄造數(shù)值模擬
    1.6 論文主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與實驗方法
    2.1 ZM6 合金的熔煉
        2.1.1 配料及計算
        2.1.2 熔煉步驟
    2.2 實驗設(shè)備
        2.2.1 力學(xué)性能測試
        2.2.2 SEM斷口形貌觀察
    2.3 鑄造過程數(shù)值模擬軟件介紹
第3章 大型薄壁鎂合金鑄件低壓鑄造工藝優(yōu)化
    3.1 鑄件澆注位置選擇及澆注系統(tǒng)設(shè)計
        3.1.1 鑄件結(jié)構(gòu)分析
        3.1.2 澆注工藝方案設(shè)計
        3.1.3 縫隙式澆注系統(tǒng)計算
    3.2 低壓鑄造過程數(shù)值模擬
        3.2.1 方案一模擬結(jié)果
        3.2.2 方案二模擬結(jié)果
        3.2.3 方案三模擬結(jié)果
        3.2.4 方案四模擬結(jié)果
    3.3 工藝方案優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
第4章 鑄件應(yīng)力場模擬及熱裂傾向分析
    4.1 引言
    4.2 應(yīng)力場模擬參數(shù)及邊界條件設(shè)置
        4.2.1 應(yīng)力模擬計算步驟
        4.2.2 材料參數(shù)及邊界條件設(shè)置
    4.3 支架凝固過程應(yīng)力場模擬及分析
    4.4 工藝方案優(yōu)化及其應(yīng)力場分析
        4.4.1 三角拉筋對熱裂的影響
        4.4.2 增設(shè)補縮澆道對熱裂的影響
        4.4.3 拉筋與補縮澆道共同作用對熱裂的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 實驗驗證與鑄件力學(xué)性能
    5.1 引言
    5.2 支架鑄造低壓鑄造實驗
    5.3 鑄件力學(xué)性能分析
        5.3.1 鑄件本體力學(xué)性能
        5.3.2 鑄件性能與重力鑄造對比
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3747357