本文關(guān)鍵詞：型腔抽真空理論及壓鑄抽真空系統(tǒng)的設(shè)計

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【摘要】：輕合金是制造業(yè)輕量化用關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料,壓鑄是輕合金的主流液態(tài)成形方法。但型腔氣體是壓鑄成形過程中影響輕合金壓鑄生產(chǎn)的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),還因被截留在鑄件內(nèi)而阻礙壓鑄件組織和力學(xué)性能的熱處理改善。因此,真空壓鑄就成為壓鑄產(chǎn)業(yè)工藝技術(shù)的主要研發(fā)方向之一。要在高速實施的壓鑄過程中確保真空充型,不僅需要在合模澆注后的極短時間內(nèi)抽空型腔氣體并將型腔真空度保持到充型結(jié)束;還需要穩(wěn)定及時地關(guān)閉抽真空通道,避免金屬熔體進(jìn)入外真空系統(tǒng)。本文針對“型腔抽真空理論不完善、現(xiàn)有抽真空方法達(dá)到的型腔真空度較低、真空系統(tǒng)可靠性低下”等問題,根據(jù)真空高壓鑄造的工藝特點,建立了壓鑄型腔抽真空理論模型;在深入分析現(xiàn)有商用真空輔助系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出對模具型腔實現(xiàn)快速抽真空,并維持型腔高真空度的新思路和新方法;建立了一種能有效抑制澆注熔體二次污染、抽真空能力強、充型過程中型腔真空度保持好、可靠性高的高壓鑄造抽真空系統(tǒng)原型。研究取得了以下成果:①建立了型腔抽真空過程的工程模型,運用流體力學(xué)、高等數(shù)學(xué)理論,建立了型腔抽真空過程數(shù)學(xué)模型,對型腔抽真空過程進(jìn)行了表述,并探討了工藝參數(shù)對型腔真空度的影響,為抽真空系統(tǒng)設(shè)計奠定了基礎(chǔ);②構(gòu)建了型腔抽真空系統(tǒng)原型,用該原型設(shè)備驗證了抽真空理論,并對型腔抽真空工藝參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)實驗研究和驗證;③針對市場上現(xiàn)有真空系統(tǒng)的抽真空效果不穩(wěn)定、型腔真空度不夠高及系統(tǒng)可靠性較差等問題,針對性地研究開發(fā)了集成式抽真空模塊;④針對現(xiàn)用熔體澆注方法存在的二次污染問題,提出了用重慶碩龍科技有限公司鎂合金熔化精煉澆注一體爐為壓鑄機封閉供液的方法,并在力勁-碩龍聯(lián)合研發(fā)的“鎂合金一體化真空壓鑄單元”得到實施,取得了滿意的效果。
【關(guān)鍵詞】：真空壓鑄 真空度 真空截止 鎂合金輪轂
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG249.2
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 壓鑄技術(shù)簡介8-9
• 1.2 真空壓鑄技術(shù)9-12
• 1.2.1 真空壓鑄的發(fā)展9-10
• 1.2.2 真空壓鑄的優(yōu)缺點10-12
• 1.2.3 真空壓鑄的認(rèn)識誤區(qū)12
• 1.3 真空壓鑄系統(tǒng)12-18
• 1.3.1 全過程真空系統(tǒng)13-16
• 1.3.2 半過程真空系統(tǒng)16-17
• 1.3.3 形式真空法17-18
• 1.3.4 各種抽真空方法抽氣性能的比較18
• 1.4 課題研究的意義18
• 1.5 課題研究的內(nèi)容18-20
• 2 抽氣過程的數(shù)學(xué)模型20-30
• 2.1 抽氣數(shù)學(xué)模型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-21
• 2.1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀20-21
• 2.1.2 國外研究現(xiàn)狀21
• 2.2 型腔抽氣過程中的數(shù)學(xué)模型21-25
• 2.2.1 真空泵對負(fù)壓罐抽真空過程的計算22-23
• 2.2.2 負(fù)壓罐對模具型腔抽真空過程的計算23-25
• 2.3 影響型腔抽氣效率的因素25-28
• 2.3.1 排氣槽截面積對抽氣速度的影響25-26
• 2.3.2 泄漏量的大小對抽氣速度的影響26-27
• 2.3.3 型腔的體積對抽氣速度的影響27
• 2.3.4 負(fù)壓罐的體積和壓強對抽氣速度的影響27-28
• 2.3.5 外部排氣管道的截面積和長度對抽氣速度的影響28
• 2.3.6 活塞移動的速度對抽氣速度的影響28
• 2.4 影響負(fù)壓罐抽氣效率的因素28-30
• 2.4.1 真空泵的有效抽速對抽氣時間的影響28-29
• 2.4.2 負(fù)壓罐的體積對抽氣時間的影響29-30
• 3 抽氣模型的驗證30-38
• 3.1 實驗原理30-31
• 3.2 實驗器材31-33
• 3.2.1 電機及真空泵31
• 3.2.2 電磁充氣閥31
• 3.2.3 負(fù)壓罐31-32
• 3.2.4 抽氣管道32
• 3.2.5 電磁擋板閥32
• 3.2.6 數(shù)顯壓力變送器+數(shù)據(jù)采集器32-33
• 3.2.7 型腔33
• 3.3 實驗結(jié)果33-36
• 3.3.1 負(fù)壓罐體積不同時，負(fù)壓罐中氣體壓強隨時間的變化規(guī)律33-34
• 3.3.2 型腔體積不同時，型腔中氣體壓強隨時間的變化規(guī)律34-35
• 3.3.3 負(fù)壓罐的體積和壓強不同時，，型腔中氣體壓強隨時間的變化規(guī)律35-36
• 3.4 實驗驗證36-38
• 4 真空壓鑄輔助系統(tǒng)的設(shè)計38-45
• 4.1 確定抽真空方案38
• 4.2 系統(tǒng)設(shè)計原理38-41
• 4.3 真空壓鑄系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計41-45
• 5 真空壓鑄單元在鎂合金輪轂上的試生產(chǎn)45-57
• 5.1 真空壓鑄一體機的開發(fā)45-47
• 5.2 鎂合金熔煉爐的選擇47-49
• 5.3 真空壓鑄模具49-52
• 5.4 新型真空壓鑄系統(tǒng)在汽車輪轂上的試生產(chǎn)52-57
• 5.4.1 新型的真空高壓鑄造方法在汽車輪轂上的應(yīng)用52-54
• 5.4.2 真空輔助壓鑄輪轂所需的工藝參數(shù)54-55
• 5.4.3 生產(chǎn)條件的準(zhǔn)備55-56
• 5.4.4 試驗的工作流程56-57
• 6 結(jié)論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 附錄62
• A. 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄62

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本文編號：668217