發(fā)布時間：2017-08-19 07:19

  本文關(guān)鍵詞：鋁合金壓鑄件充型凝固全過程的數(shù)值模擬

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【摘要】：鋁合金壓鑄件在汽車、航空等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,壓鑄件的充型過程很復(fù)雜,在這個過程容易出現(xiàn)裹氣、夾渣、冷隔等缺陷,為了避免這些缺陷的產(chǎn)生,在實際產(chǎn)生中人們往往憑借經(jīng)驗來避免缺陷,這種方法提高了產(chǎn)品的成本。因此通過對鑄件充型過程及溫度場的數(shù)值模擬來預(yù)測缺陷的產(chǎn)生及位置大小就顯得很有意義,也是改造傳統(tǒng)鑄造行業(yè)的有效途徑。本研究以計算流體力學(xué)和計算傳熱學(xué)作為理論基礎(chǔ),利用大型通用計算流體軟件Fluent,對鑄造充型過程的流場和溫度場進(jìn)行模擬分析。目的在于探求Fluent的求解器對鑄件充型凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬的可行性,為鑄造模擬的研究提供借鑒,從而達(dá)到優(yōu)化鑄造工藝的目的。通過研究得出如下結(jié)論:1)排溢槽影響金屬液在充型過程的平穩(wěn)性,可以通過改變排溢槽的數(shù)量和位置來提高金屬液的平穩(wěn)性和排氣效果。2)“T”形多澆道澆注系統(tǒng)在充型過程容易產(chǎn)生裹氣和澆不足的缺陷,而扇形單澆道不僅在充型過程有很好的平穩(wěn)性,還避免了這些缺陷的產(chǎn)生,這些對實際生產(chǎn)的模具設(shè)計提供了依據(jù)。3)在合理的澆注系統(tǒng)下,壓射速度對鑄件質(zhì)量的影響很大,本論文在不同壓射速度條件下進(jìn)行了模擬實驗的對比,確定了合理的壓射速度為:0.5m/s。4)通過充型過程結(jié)束后的瞬態(tài)溫度場作為凝固初始時刻的溫度,設(shè)置邊界條件,模擬得到凝固過程的溫度場,打破了“瞬間充型,溫度均勻”的假設(shè)。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金 壓鑄 充型 澆注系統(tǒng) 數(shù)值模擬 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG292
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRCT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 鋁合金制造業(yè)的發(fā)展概況10
• 1.2 鋁合金壓力鑄造技術(shù)10-14
• 1.2.1 國內(nèi)外壓鑄技術(shù)研究現(xiàn)狀的分析10-11
• 1.2.2 壓力鑄造的發(fā)展趨勢11-12
• 1.2.3 壓鑄用鋁材料的特性12-14
• 1.3 壓鑄過程的數(shù)值模擬技術(shù)概況14-15
• 1.4 選題的意義15-16
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 壓鑄模擬技術(shù)的理論基礎(chǔ)及數(shù)學(xué)模型17-30
• 2.1 壓力鑄造的原理和工藝過程17-19
• 2.2 金屬液體流動理論基礎(chǔ)19-21
• 2.3 壓鑄數(shù)值模擬理論及數(shù)學(xué)模型21-28
• 2.3.1 壓鑄數(shù)值模擬的原理21-22
• 2.3.2 壓鑄充型過程的數(shù)值模擬理論22-24
• 2.3.3 壓鑄充型過程的數(shù)學(xué)模型24-27
• 2.3.4 凝固數(shù)值模擬原理及數(shù)學(xué)模型27-28
• 2.4 CFD軟件簡介28-30
• 2.4.1 Fluent適用的范圍28-29
• 2.4.2 Fluent計算的基本步驟29-30
• 第3章 壓鑄工藝方案選擇30-38
• 3.1 試件簡介30-31
• 3.2 分型面的選擇31-32
• 3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計32-35
• 3.3.1 內(nèi)澆道的設(shè)計34-35
• 3.3.2 橫澆道的設(shè)計35
• 3.3.3 直澆道的設(shè)計35
• 3.4 排溢系統(tǒng)的選定35-37
• 3.5 壓鑄過程工藝參數(shù)的確定37
• 本章小結(jié)37-38
• 第4章 鑄件充型凝固過程的數(shù)值模擬及結(jié)果分析38-66
• 4.1 壓鑄系統(tǒng)方案的初步設(shè)計38-40
• 4.1.1“T”形多澆道澆注系統(tǒng)38-39
• 4.1.2 排溢系統(tǒng)的確定39-40
• 4.2 壓鑄模擬的前處理40-47
• 4.2.1 網(wǎng)格劃分40-44
• 4.2.2 壓鑄模擬參數(shù)設(shè)置44-45
• 4.2.3 計算過程設(shè)置45-47
• 4.3 排溢.對充型過程的影響47-52
• 4.3.1 四排溢.充型過程數(shù)值模擬47-49
• 4.3.2 六排溢.充型過程數(shù)值模擬49-52
• 4.4 澆注系統(tǒng)的優(yōu)化52-56
• 4.4.1 扇形單澆道澆注系統(tǒng)52
• 4.4.2 充型過程模擬分析52-56
• 4.5 充型過程溫度場的數(shù)值模擬56-58
• 4.6 壓射速度對充型過程的影響58-62
• 4.7 凝固過程數(shù)值模擬62-65
• 4.7.1 凝固過程的初始條件和邊界條件62
• 4.7.2 凝固過程溫度場數(shù)值模擬62-65
• 本章小結(jié)65-66
• 第5章 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 在學(xué)期間研究成果70-71
• 致謝71-72

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：699386