發(fā)布時(shí)間：2017-09-25 10:43

  本文關(guān)鍵詞：鋁合金振動(dòng)擠壓鑄造的機(jī)理研究及其裝置設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 鋁合金 振動(dòng)擠壓鑄造 補(bǔ)縮與碎晶 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 應(yīng)用裝置

【摘要】：鋁合金因?yàn)槠涿芏刃�、比�?qiáng)度高、導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn),在汽車航空等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。鑄造作為一種傳統(tǒng)的金屬熱加工工藝方法,和其它的成形工藝相比有許多優(yōu)勢(shì),其生產(chǎn)成本低,材料利用率高,節(jié)約資源等,在機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)、動(dòng)力機(jī)械等制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。不斷改進(jìn)合金鑄造工藝,優(yōu)化鑄造生產(chǎn)方法,對(duì)制造業(yè)來說意義重大。本文研究鋁合金振動(dòng)擠壓鑄造方法,該方法是對(duì)傳統(tǒng)鑄造方法的思考和總結(jié)、為能更好發(fā)揮擠壓和振動(dòng)在鋁合金鑄造中的優(yōu)勢(shì)而提出來的。振動(dòng)擠壓鑄造工藝方法將振動(dòng)復(fù)合到擠壓力上,使靜擠壓力變成動(dòng)擠壓力,同時(shí)它將振動(dòng)直接傳遞到鋁合金熔液中,形成振動(dòng)場(chǎng),而不需要將鑄造設(shè)備整體放在振動(dòng)臺(tái)上施加振動(dòng),實(shí)用性更強(qiáng)。對(duì)所提出的振動(dòng)擠壓鑄造方法的成形原理進(jìn)行了說明,同時(shí)對(duì)振動(dòng)擠壓補(bǔ)縮機(jī)理和碎晶機(jī)理進(jìn)行了理論推導(dǎo)分析,結(jié)果表明:振動(dòng)擠壓鑄造能加大熔液自身重力加速度,增大補(bǔ)縮動(dòng)力,同時(shí)破碎二次枝晶,擴(kuò)大補(bǔ)縮通道,從而能較好的減少鑄件縮孔縮松缺陷;振動(dòng)擠壓一方面能夠較大的增加二次枝晶臂受到的最大正應(yīng)力和最大切應(yīng)力,使其更容易斷裂,從而細(xì)化了晶粒,另一方面振動(dòng)擠壓過程中所產(chǎn)生的沖擊作用也能使碎晶效果更明顯。在振動(dòng)擠壓鑄造理論分析可行的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),自主設(shè)計(jì)搭建了振動(dòng)擠壓鑄造實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的可靠性進(jìn)行了數(shù)值分析,同時(shí)還設(shè)計(jì)了振動(dòng)擠壓鑄造實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù),進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了處理分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,振動(dòng)擠壓鑄造相比于重力鑄造和靜擠壓鑄造,使材料利用率明顯提高,理想狀態(tài)材料利用率可以達(dá)到100%,在合理范圍內(nèi)振動(dòng)擠壓時(shí)間越長,宏觀質(zhì)量越好。在補(bǔ)縮方面,振動(dòng)擠壓鑄造對(duì)合金補(bǔ)縮效果也更為理想,鑄件的宏觀和微觀孔洞缺陷較重力鑄造和靜壓鑄造都明顯降低,在合理范圍內(nèi)振壓時(shí)間越長,補(bǔ)縮效果越好。在碎晶方面,振動(dòng)擠壓鑄造的碎晶效果也很好,二次枝晶臂間距較重力鑄造和靜壓鑄造都要小,對(duì)鑄件力學(xué)性能也有一定的改善。針對(duì)振動(dòng)擠壓鑄造的工程應(yīng)用,在壓鑄設(shè)備的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了振動(dòng)擠壓鑄造裝置,給出了其工作的流程圖。分析了關(guān)鍵技術(shù)問題,包括針對(duì)不同工藝條件的方案選擇,和同一工藝條件不同鑄件的方案選擇;給出了振動(dòng)擠壓鑄造裝置的總裝結(jié)構(gòu),對(duì)振動(dòng)擠壓鑄造工藝的核心部位振動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)和信息流系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析。振動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)能夠方便的對(duì)振動(dòng)參數(shù)包括振動(dòng)時(shí)間、振動(dòng)頻率、振動(dòng)力和振壓壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。其中振動(dòng)時(shí)間、振動(dòng)頻率和振動(dòng)力由振動(dòng)器調(diào)節(jié),振動(dòng)器由兩根端部各帶一組偏心塊的軸組成,兩軸由齒輪嚙合傳動(dòng),動(dòng)力由調(diào)速電機(jī)輸入,振壓壓力由兩個(gè)液壓缸來調(diào)節(jié)。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金 振動(dòng)擠壓鑄造 補(bǔ)縮與碎晶 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 應(yīng)用裝置
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG292
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 擠壓鑄造技術(shù)及設(shè)備研究的現(xiàn)狀13-16
• 1.3 振動(dòng)鑄造技術(shù)及設(shè)備研究的現(xiàn)狀16-18
• 1.4 振動(dòng)-壓力復(fù)合鑄造技術(shù)及其設(shè)備的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.5 鑄造鋁合金應(yīng)用的現(xiàn)狀20-21
• 1.6 研究的目的意義及主要內(nèi)容21
• 1.6.1 研究的目的及意義21
• 1.6.2 研究的主要內(nèi)容21
• 1.7 課題來源21-22
• 第二章 振動(dòng)擠壓鑄造補(bǔ)縮和碎晶機(jī)理研究22-36
• 2.1 振動(dòng)擠壓鑄造的成形原理22
• 2.2 振動(dòng)擠壓鑄造的補(bǔ)縮機(jī)理22-28
• 2.2.1 鑄件質(zhì)量的影響因素23-25
• 2.2.2 縮孔縮松形成機(jī)理及其主要影響因素25-26
• 2.2.3 振動(dòng)擠壓鑄造對(duì)合金縮孔縮松影響機(jī)理26-28
• 2.3 振動(dòng)擠壓鑄造碎晶機(jī)理28-34
• 2.3.1 振動(dòng)擠壓過程中振動(dòng)碎晶的力學(xué)分析28-31
• 2.3.2 振動(dòng)擠壓過程中沖擊碎晶的力學(xué)分析31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第三章 振動(dòng)擠壓鑄造實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建校核及實(shí)驗(yàn)36-57
• 3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)36-43
• 3.1.1 模具部分37-39
• 3.1.2 振動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)39-43
• 3.1.3 附屬裝置部分43
• 3.2 振動(dòng)擠壓實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩男：?/span>43-50
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咚茌d荷的計(jì)算43-46
• 3.2.2 有限元計(jì)算模型46-48
• 3.2.3 數(shù)值分析結(jié)果48-50
• 3.3 實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備50-53
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)的材料50-51
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)的裝備51-53
• 3.4 振動(dòng)擠壓鑄造實(shí)驗(yàn)方案53-54
• 3.5 振動(dòng)擠壓鑄造實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)分析處理方法54-56
• 3.6 實(shí)驗(yàn)測(cè)試56
• 3.7 本章小結(jié)56-57
• 第四章 振動(dòng)擠壓鑄造實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析57-68
• 4.1 振動(dòng)擠壓鑄造對(duì)A356 鋁合金宏觀質(zhì)量影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果57-59
• 4.2 振動(dòng)擠壓鑄造對(duì)A356 鋁合金縮孔縮松影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果59-61
• 4.3 振動(dòng)擠壓對(duì)A356 鋁合金抗拉強(qiáng)度及組織形貌影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果61-67
• 4.3.1 振動(dòng)擠壓對(duì)A356 鋁合金抗拉強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果61-62
• 4.3.2 振動(dòng)擠壓對(duì)A356 鋁合金微觀孔洞影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果62-64
• 4.3.3 振動(dòng)擠壓對(duì)A356 鋁合金晶粒組織影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果64-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 工業(yè)用振動(dòng)擠壓鑄造裝置的設(shè)計(jì)68-84
• 5.1 振動(dòng)擠壓鑄造的成形方法68-71
• 5.1.1 振動(dòng)擠壓鑄造成形原理說明68-69
• 5.1.2 振動(dòng)擠壓鑄造的工藝流程69-71
• 5.2 振動(dòng)擠壓鑄造裝置的總體設(shè)計(jì)71-75
• 5.2.1 振動(dòng)擠壓鑄造的關(guān)鍵技術(shù)問題71-73
• 5.2.2 振動(dòng)擠壓鑄造裝置的總體方案73-75
• 5.3 振動(dòng)擠壓鑄造裝置振動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)75-83
• 5.3.1 振動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)76-78
• 5.3.2 振動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)78-82
• 5.3.3 振動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)信息流系統(tǒng)82-83
• 5.4 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論與展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果91-92
• 致謝92-93
• 附件93

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：916896