本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜鋁合金壓鑄件結(jié)晶凝固過程及氣孔缺陷形成機(jī)理的研究

  更多相關(guān)文章： 底座 壓鑄法 澆注系統(tǒng) 工藝參數(shù) AnyCasting 結(jié)晶凝固過程

【摘要】：本課題所研究的底座是汽車電路的重要零部件之一,要求零件表面不能存在飛邊、毛刺、裂紋,內(nèi)部不能存在氣孔等缺陷,采用鋁合金冷壓室壓鑄工藝生產(chǎn)。生產(chǎn)實(shí)踐證明,提高該壓鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵在于壓鑄成型工藝的設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)的確定。壓鑄成型工藝設(shè)計(jì)主要包括分型面選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)及排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等,壓鑄工藝參數(shù)主要包括澆注溫度、充填速度以及模具預(yù)熱溫度。在研究中,通過對(duì)壓鑄件的分析,設(shè)計(jì)了五種澆注方案;在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),確定了各工藝參數(shù)的初值。再運(yùn)用數(shù)值模擬軟件AnyCasting對(duì)零件進(jìn)行充型分析,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在一些問題,因此進(jìn)行了改進(jìn)。通過模擬對(duì)比分析,選出了最佳的澆注方案。采用控制變量法,確定了工藝參數(shù)的較優(yōu)取值區(qū)間。設(shè)計(jì)了3因素3水平正交實(shí)驗(yàn),選擇殘余熔體模數(shù)和組合缺陷參數(shù)作為定量參數(shù),對(duì)各實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了考察,確定出最佳的工藝參數(shù)組合。對(duì)這一組合的模擬結(jié)果作進(jìn)一步分析,重點(diǎn)分析了結(jié)晶凝固過程,預(yù)測(cè)了氣孔可能存在的位置和產(chǎn)生的原因。研究表明,在最優(yōu)的壓鑄工藝參數(shù)下,壓鑄件的缺陷概率有明顯的降低。應(yīng)用優(yōu)化后的工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的壓鑄,得到缺陷極少的高質(zhì)量鑄件。為進(jìn)行直觀的分析研究,利用線切割剖切鑄件組織,并進(jìn)行了金相觀察,發(fā)現(xiàn)軟件模擬的缺陷區(qū)域與鑄件實(shí)際缺陷位置大體一致。在與工廠合作研究中,應(yīng)工廠要求又設(shè)計(jì)了一套鋅合金熱室壓鑄工藝方案,并用AnyCasting軟件進(jìn)行模擬,得到了較優(yōu)的壓鑄工藝參數(shù)組合。研究證明,數(shù)值模擬分析能夠在實(shí)際壓鑄生產(chǎn)之前,改進(jìn)壓鑄方案和工藝參數(shù),能夠指導(dǎo)底座類復(fù)雜壓鑄件的成型工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn),從而提高產(chǎn)品的成品率及經(jīng)濟(jì)效益。
【關(guān)鍵詞】：底座 壓鑄法 澆注系統(tǒng) 工藝參數(shù) AnyCasting 結(jié)晶凝固過程
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG249.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 前言9-15
• 1.1 壓力鑄造概述9-10
• 1.2 壓力鑄造的發(fā)展與趨勢(shì)10-11
• 1.2.1 壓力鑄造技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展10
• 1.2.2 壓鑄技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展10-11
• 1.2.3 壓鑄的發(fā)展趨勢(shì)11
• 1.3 鋁合金壓鑄件的相關(guān)研究及問題11-12
• 1.4 鑄造過程模擬技術(shù)的發(fā)展與趨勢(shì)12-13
• 1.4.1 國(guó)外壓力鑄造數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展12-13
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)壓鑄數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展13
• 1.4.3 鑄造過程模擬仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)13
• 1.5 課題的提出及目的13-14
• 1.6 課題的研究?jī)?nèi)容14-15
• 第二章 壓鑄成型工藝及方案分析15-35
• 2.1 壓鑄工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求15-16
• 2.1.1 鑄件結(jié)構(gòu)在壓鑄工藝中的要求15
• 2.1.2 壓鑄件基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求15-16
• 2.2 液態(tài)金屬充填壓鑄型的特點(diǎn)16-18
• 2.3 實(shí)體幾何建模18
• 2.4 壓鑄合金的介紹及選擇18-20
• 2.4.1 壓鑄合金介紹18-19
• 2.4.2 壓鑄合金的選擇19-20
• 2.5 壓鑄模材料的選擇20-21
• 2.6 方案分析21-33
• 2.6.1 分型面的設(shè)計(jì)21-22
• 2.6.2 壓鑄機(jī)簡(jiǎn)介22-23
• 2.6.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23-30
• 2.6.4 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30-32
• 2.6.5 方案設(shè)計(jì)與分析32-33
• 2.7 本章小結(jié)33-35
• 第三章 壓鑄成型數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)35-43
• 3.1 數(shù)值模擬計(jì)算方法35
• 3.2 充型凝固過程數(shù)學(xué)模型35-39
• 3.2.1 鑄件充型過程數(shù)學(xué)模型35-37
• 3.2.2 鑄件充型過程數(shù)值模擬常用的方法37-38
• 3.2.3 鑄件凝固過程數(shù)學(xué)模型38-39
• 3.3 初始條件和邊界條件39
• 3.4 金屬凝固相關(guān)理論知識(shí)39-40
• 3.4.1 鑄件凝固方式39-40
• 3.4.2 合金凝固結(jié)晶組織細(xì)化40
• 3.5 壓鑄件氣孔缺陷產(chǎn)生原因及防治40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第四章 壓鑄成型過程模擬分析及工藝優(yōu)化43-87
• 4.1 模擬軟件AnyCasting介紹43-44
• 4.2 網(wǎng)格的劃分44-45
• 4.3 壓鑄工藝參數(shù)介紹及選擇45-49
• 4.3.1 澆注溫度46
• 4.3.2 壓鑄速度46-48
• 4.3.3 模具溫度48-49
• 4.4 邊界條件的確定49
• 4.5 壓鑄成型方案的確定49-75
• 4.5.1 控制變量法確定成型方案49-60
• 4.5.2 控制變量法確定工藝參數(shù)60-67
• 4.5.3 正交試驗(yàn)法確定較優(yōu)工藝參數(shù)組合67-75
• 4.6 模擬結(jié)果分析75-83
• 4.6.1 充型過程分析75-78
• 4.6.2 卷氣過程分析78-79
• 4.6.3 凝固過程分析79-83
• 4.7 實(shí)際生產(chǎn)狀況83-84
• 4.8 本章小結(jié)84-87
• 第五章 底座鋅合金熱室成型工藝模擬分析87-107
• 5.1 成型工藝及方案分析87-88
• 5.2 壓鑄工藝參數(shù)選擇88-89
• 5.2.1 澆注溫度88
• 5.2.2 壓射速度88-89
• 5.2.3 模具溫度89
• 5.3 邊界條件的確定89
• 5.4 仿真分析確定較優(yōu)參數(shù)組合89-94
• 5.4.1 控制變量法確定各工藝參數(shù)89-92
• 5.4.2 正交試驗(yàn)法確定較優(yōu)工藝參數(shù)組合92-94
• 5.5 模擬結(jié)果分析94-106
• 5.5.1 充型過程分析94-100
• 5.5.2 卷氣過程分析100-102
• 5.5.3 凝固過程分析102-106
• 5.6 本章小結(jié)106-107
• 第六章 結(jié)論與展望107-109
• 6.1 結(jié)論107
• 6.2 展望107-109
• 致謝109-111
• 主要參考文獻(xiàn)111-115
• 在讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果115-117

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：998547