本文關鍵詞：液力變矩器葉輪鑄造成型數(shù)值模擬及工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鑄造成型是液力變矩器葉輪主要、常用的生產(chǎn)工藝。鑄造型液力變矩器結構連續(xù)性好，可制成不等厚的流線型葉片，能夠減小工作介質流動惡化現(xiàn)象，具有制動工況變矩系數(shù)大、高效范圍寬、效率高等優(yōu)點。目前，對液力變矩器的研究主要集中于結構改進、流場分析、動力匹配等方面，對其鑄造生產(chǎn)工藝的研究相對較少且方法較為傳統(tǒng)。隨著變矩器應用領域的不斷擴展，對其鑄造的精密性、可靠性、質量、經(jīng)濟、環(huán)保等要求也越來越高。因此有必要采用先進的數(shù)值分析方法對變矩器鑄造工藝過程進行系統(tǒng)、深入的研究，以優(yōu)化鑄造工藝，提高變矩器鑄件質量。本文應用數(shù)值分析方法，在變矩器葉輪鑄造過程仿真、鑄造缺陷預測、工藝參數(shù)對鑄造過程的影響、不同鑄造方法對比等方面進行了系統(tǒng)的研究，所做的研究工作及結論如下： 1、變矩器葉輪鑄造系統(tǒng)設計及網(wǎng)格模型的建立 針對重力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造三種成型方法的工藝特點，分別設計了循環(huán)圓直徑為335mm的變矩器葉輪相應的鑄型系統(tǒng)。同時，采用片體結構將已裝配好的葉輪鑄件、鑄型、型芯統(tǒng)一進行有限元網(wǎng)格劃分，可提高鑄件、鑄型網(wǎng)格模型的匹配度，減少重疊面、壞單元等網(wǎng)格錯誤，提高計算網(wǎng)格劃分的效率和準確度，保證數(shù)值計算的收斂性、分析結果的準確性。 2、充型、凝固過程仿真及鑄造缺陷預測 應用鑄造工藝仿真軟件對變矩器葉輪重力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造充型、凝固過程進行實時觀察，深入研究了不同鑄造方法金屬液在鑄型型腔內(nèi)的流動特點及規(guī)律，分析了凝固過程中溫度梯度變化對葉輪鑄件質量的影響，準確的對鑄造缺陷進行了科學預測。研究發(fā)現(xiàn)，充型過程液流的平穩(wěn)性、冷卻過程鑄件的凝固順序都會對鑄件的縮孔、縮松缺陷產(chǎn)生很大影響。 3、不同工藝參數(shù)對鑄造過程、鑄件質量的影響 不同鑄造方法有其自身的主要工藝參數(shù)。本文針對變矩器葉輪重力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造工藝，分別研究了澆注溫度和澆注速度、充型壓力、鑄型轉速對鑄造過程及成型質量的影響。研究結果表明，在不改變?nèi)~輪鑄件原有結構及外界冷卻條件的前提下，有利于提高金屬液充型能力的工藝參數(shù)調整，都會引起一定程度縮孔、縮松缺陷的擴展。實際生產(chǎn)中，在保證鑄件完整成型的前提下，應盡可能的選用較低的澆注溫度、澆注速度、充型壓力和鑄型轉速。 4、變矩器葉輪不同鑄造成型方法的特點和適用范圍 對比分析了變矩器葉輪三種鑄造成型方法各自的工藝特點。重力鑄造簡單方便，生產(chǎn)靈活，成本也較低，但葉輪鑄件成型質量相對較差，，生產(chǎn)效率也較低；低壓鑄造機械化水平較高，生產(chǎn)質量要好的多，但附加成本稍高；離心鑄造成型迅速，離心力場的引入有利于金屬液的充型和補縮，但變矩器葉輪離心鑄造成型目前還處于探索階段，還有待發(fā)展。實際生產(chǎn)過程中，要綜合考慮變矩器的生產(chǎn)批量、應用領域、質量要求等因素，選擇合適的鑄造成型方法，以期獲得最大的生產(chǎn)價值。
【關鍵詞】：液力變矩器 鑄造方法 工藝參數(shù) 數(shù)值分析
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.332;TG24
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究的目的與意義12-13
• 1.2 液力變矩器葉輪成型方法及鑄造成型研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 變矩器葉輪成型方法13-17
• 1.2.2 變矩器鑄造成型國外研究現(xiàn)狀17
• 1.2.3 變矩器鑄造成型國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 研究內(nèi)容19-20
• 第2章 液力變矩器葉輪結構特點及鑄造工藝分析20-40
• 2.1 液力變矩器葉輪結構特點20-23
• 2.2 液力變矩器葉輪重力鑄造工藝23-27
• 2.2.1 變矩器葉輪重力鑄造工藝原理23-24
• 2.2.2 變矩器葉輪重力鑄造工藝設計24-27
• 2.3 液力變矩器葉輪低壓鑄造工藝27-32
• 2.3.1 變矩器葉輪低壓鑄造工藝原理27-28
• 2.3.2 變矩器葉輪低壓鑄造工藝設計28-32
• 2.4 液力變矩器葉輪離心鑄造工藝32-35
• 2.4.1 變矩器葉輪離心鑄造工藝原理32-33
• 2.4.2 變矩器葉輪離心鑄造工藝設計33-35
• 2.5 鑄造缺陷的種類及產(chǎn)生的原因35-39
• 2.6 本章小結39-40
• 第3章 液力變矩器葉輪鑄造過程數(shù)值模擬40-54
• 3.1 變矩器葉輪鑄造過程數(shù)值分析算法及數(shù)學模型40-45
• 3.1.1 鑄造過程數(shù)值分析算法40-41
• 3.1.2 鑄造充型過程數(shù)值分析控制方程41-43
• 3.1.3 鑄造凝固過程數(shù)值分析傳熱方程43-45
• 3.2 變矩器葉輪鑄造過程數(shù)值分析模型45-53
• 3.2.1 變矩器葉輪鑄造過程數(shù)值分析流程45
• 3.2.2 變矩器葉輪數(shù)值模擬計算網(wǎng)格模型45-47
• 3.2.3 變矩器葉輪鑄造材料熱物性能47-49
• 3.2.4 變矩器葉輪鑄造數(shù)值分析初始條件、邊界條件確定49-53
• 3.3 本章小結53-54
• 第4章 液力變矩器葉輪鑄造過程數(shù)值模擬結果分析54-92
• 4.1 重力鑄造成型數(shù)值分析54-66
• 4.1.1 泵輪重力鑄造充型、凝固過程分析54-57
• 4.1.2 渦輪重力鑄造充型、凝固過程分析57-60
• 4.1.3 導輪重力鑄造充型、凝固過程分析60-63
• 4.1.4 澆注溫度、澆注速度對重力鑄造成型質量的影響63-66
• 4.2 低壓鑄造成型數(shù)值分析66-78
• 4.2.1 泵輪低壓鑄造充型、凝固過程分析66-69
• 4.2.2 渦輪低壓鑄造充型、凝固過程分析69-72
• 4.2.3 導輪低壓鑄造充型、凝固過程分析72-74
• 4.2.4 充型壓力對低壓鑄造成型質量的影響74-78
• 4.3 離心鑄造成型數(shù)值分析78-89
• 4.3.1 泵輪離心鑄造充型、凝固過程分析78-81
• 4.3.2 渦輪離心鑄造充型、凝固過程分析81-84
• 4.3.3 導輪離心鑄造充型、凝固過程分析84-87
• 4.3.4 鑄型轉速對離心鑄造成型質量的影響87-89
• 4.4 變矩器葉輪不同鑄造成型工藝方法對比89-90
• 4.5 本章小結90-92
• 第5章 總結與展望92-96
• 5.1 總結92-93
• 5.2 展望93-96
• 參考文獻96-102
• 作者簡介102-103
• 致謝103

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：液力變矩器葉輪鑄造成型數(shù)值模擬及工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：284040