本文關(guān)鍵詞：鎂合金電控箱體的模具設(shè)計與成型工藝研究

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【摘要】：針對鎂合金熔體流動性較差,薄壁箱體類鑄件成型困難等問題,本文采用普通砂型鑄造法制備了鎂合金電控箱體鑄件,研究其模具設(shè)計及成型工藝,在對電控箱體結(jié)構(gòu)工藝性分析的基礎(chǔ)上,利用Pro-e三維繪圖軟件繪制了鑄件毛坯圖,設(shè)計了砂型模具。通過AnyCasting鑄造模擬軟件模擬了鎂合金電控箱體的充型過程和凝固過程。對兩種澆注系統(tǒng)的效果進行了對比分析,最后試驗驗證了模擬計算結(jié)果,并優(yōu)化了澆注工藝參數(shù)。電控箱體用鎂合金的熔煉工藝為：在720℃熔化鎂錠、鋁錠、鋅錠和鋁錳中間合金(Al-10Mn),750℃向鎂合金熔體中添加鎂鈰中間合金(Mg-30Ce)和鎂鈦中間合金(Mg-4Ti)。熔煉時,鎂合金熔體上方有保護性氣體覆蓋,在750℃進行兩次精煉后,并使用球狀石墨微粒變質(zhì)處理,可有效的改善熔體質(zhì)量。鑄造過程的流場模擬預(yù)測了鑄造缺陷出現(xiàn)的位置,對澆注系統(tǒng)的設(shè)計有指導(dǎo)意義,實驗證明,700℃下單側(cè)澆注(扁平狀內(nèi)澆道)充型效果較好,上下箱體澆注時間約為14-15s。鑄件毛坯宏觀缺陷分析表明,實際澆鑄效果與模擬結(jié)果一致。將鎂合金電控箱體鑄件在413℃固溶24小時后水淬,然后在200℃時效12小時。在電控箱體鑄件取樣后,借助于光學(xué)金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、XRD測試儀、法蘭同軸測試儀、拉伸試驗儀、布氏硬度儀等,觀察其微觀組織,測試其力學(xué)性能和物理性能,結(jié)果表明,其顯微組織是由a-Mg基體、連續(xù)網(wǎng)狀的β-Mg17Al12相和針狀的A14Ce相組成的,其抗拉強度達到171.6MPa,延伸率達到11.1%,硬度達到70.6HB,電導(dǎo)率為1.015×10-2S/m,電磁屏蔽效能的能值始終都在60dB以上。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 砂型鑄造 電控箱體 成型工藝
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)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3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 概述9-11
• 1.1.1 鑄造鎂合金國外發(fā)展狀況9-10
• 1.1.2 鑄造鎂合金國內(nèi)發(fā)展狀況10
• 1.1.3 鑄造鎂合金在箱體零件的應(yīng)用狀況10-11
• 1.2 AnyCasting鑄造工藝模擬仿真軟件介紹11
• 1.3 鎂合金鑄件成形方法及比較11-13
• 1.4 研究目標、意義及主要研究內(nèi)容13-15
• 1.4.1 研究目標13
• 1.4.2 研究意義13
• 1.4.3 主要研究內(nèi)容13-15
• 2 新型鎂合金電控箱體模具的設(shè)計15-38
• 2.1 零件材料成分及結(jié)構(gòu)分析15-16
• 2.1.1 零件材料成分配比15
• 2.1.2 零件的尺寸及結(jié)構(gòu)特點分析15-16
• 2.2 毛坯件的三維造型16-17
• 2.3 電控箱體模具設(shè)計17-26
• 2.3.1 分型面的選擇17-18
• 2.3.2 砂箱尺寸的確定18-19
• 2.3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計19-25
• 2.3.4 模具設(shè)計25-26
• 2.4 模樣設(shè)計26-27
• 2.5 計算機模擬澆注充型過程27-37
• 2.5.1 下箱體數(shù)值模擬28-34
• 2.5.2 上箱體數(shù)值模擬34-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 3 新型鎂合金電控箱體成型工藝研究38-50
• 3.1 造型工藝38-40
• 3.1.1 造型方案38
• 3.1.2 型砂的成分38-39
• 3.1.3 混砂工藝39
• 3.1.4 涂料、分型劑以及修補材料39-40
• 3.2 電控箱體用鎂合金熔煉工藝40-43
• 3.2.1 熔煉設(shè)備和工具40
• 3.2.1 向鎂合金中添加Ce和Ti元素中間合金的方法40-41
• 3.2.2 鎂合金熔煉過程中的防氧化燃燒41-42
• 3.2.3 鎂合金的精煉、變質(zhì)和細化晶粒42-43
• 3.3 電控箱體澆注試驗過程及結(jié)果分析43-49
• 3.3.1 試驗條件43
• 3.3.2 澆注試驗及結(jié)果分析43-44
• 3.3.3 鑄件缺陷分析及解決措施44-48
• 3.3.4 鑄件的清理和校正48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 4 新型鎂合金電控箱體鑄件的組織性能分析50-63
• 4.1 鑄件的顯微組織分析50-58
• 4.1.1 金相組織分析50-52
• 4.1.2 SEM形貌及能譜分析52-57
• 4.1.3 X射線衍射分析57-58
• 4.2 鑄件的力學(xué)性能分析58-60
• 4.2.1 力學(xué)性能測試58-59
• 4.2.2 拉伸斷口掃描59-60
• 4.3 鑄件的物理性能分析60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 5 結(jié)論63-65
• 參考文獻65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69-71

【參考文獻】

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本文編號：807503