鋯基非晶合金優(yōu)異的力學性能、低臨界冷卻速率等優(yōu)點使其具備良好的工業(yè)應用前景,但由于工業(yè)實踐中存在鋯基非晶合金制備尺寸限制、室溫下機加工困難等不足,鋯基非晶合金的實際應用難以普及,而壓鑄成型作為先進鑄造工藝有較高的冷卻速率、近凈成型的優(yōu)點可較好的解決工業(yè)生產中存在的不足。針對鋯基非晶合金壓鑄過程,通過設置鑄件布置方式、壓鑄工藝參數(shù),分析鑄件型腔充型、凝固過程的影響規(guī)律,并研究復合材料模具對冷卻速率的影響,為工業(yè)生產中壓鑄鋯基非晶合金的研究提供理論指導和數(shù)據(jù)支持。首先,根據(jù)鑄件幾何模型設計壓鑄模澆注系統(tǒng)和總體布局,建立三維流動-凝固傳熱耦合模型,通過分析不同布置方案在充型過程中熔融金屬的流場,提出選擇壓鑄件通孔位置遠離內澆口的布置方式可以使充型過程更加穩(wěn)定,使模具的沖擊更小。其次,基于鑄件型腔內部放置的特征點,通過分析對比特征點溫度變化曲線、冷卻速率變化曲線,研究壓鑄工藝參數(shù)對鑄件內部凝固過程的影響規(guī)律。再次,針對工藝參數(shù)優(yōu)化問題設計正交試驗,通過極差分析法對比玻璃轉變溫度的冷卻速率,表明壓鑄工藝參數(shù)的影響程度從大到小分別為壓鑄模初始溫度、澆注溫度、高速壓射速度,并給出最優(yōu)壓鑄工藝參數(shù)組合...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 非晶合金的研究
        1.1.1 非晶合金發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 非晶合金制備技術
    1.2 壓鑄成型技術研究
        1.2.1 壓鑄成型技術概述
        1.2.2 壓鑄成型技術發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 非晶合金壓鑄成型技術研究現(xiàn)狀
    1.3 數(shù)值模擬在壓鑄技術中應用及發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 課題研究意義與研究內容
        1.4.1 課題研究意義
        1.4.2 課題研究內容
第2章 壓鑄數(shù)值模擬理論基礎
    2.1 基本假設
    2.2 充型過程數(shù)值模擬理論基礎
        2.2.1 SOLA-VOF法
        2.2.2 RNGK-ε紊流模型
    2.3 凝固過程數(shù)值模擬理論基礎
    2.4 Any Casting軟件簡介及模擬驗證
        2.4.1 Any Casting軟件簡介
        2.4.2 Any Casting充型過程模擬驗證
    2.5 本章小結
第3章 壓鑄模具設計
    3.1 技術路線
    3.2 壓鑄件選用及設計
    3.3 澆注系統(tǒng)及總體布局設計
        3.3.1 確定模具分型面
        3.3.2 渣包設計
        3.3.3 澆注系統(tǒng)設計
        3.3.4 總體布局設計
    3.4 壓鑄機選型
        3.4.1 計算總投影面積
        3.4.2 壓鑄機初選型
        3.4.3 核算壓室充滿度
    3.5 本章小結
第4章 壓鑄過程數(shù)值模擬
    4.1 壓鑄過程參數(shù)設定
        4.1.1 材料熱物性參數(shù)設定
        4.1.2 初始條件與邊界條件設定
        4.1.3 壓射速度的設定
        4.1.4 網(wǎng)格劃分與其他參數(shù)設定
    4.2 充型過程分析
    4.3 凝固過程分析
    4.4 本章小結
第5章 壓鑄工藝參數(shù)優(yōu)化
    5.1 不同工藝參數(shù)對壓鑄過程的影響
        5.1.1 高速壓射速度對壓鑄過程的影響
        5.1.2 澆注溫度對壓鑄過程的影響
        5.1.3 壓鑄模初始溫度對壓鑄過程的影響
    5.2 壓鑄工藝參數(shù)優(yōu)化
        5.2.1 正交試驗設計
        5.2.2 正交試驗結果分析
    5.3 復合材料模具對壓鑄過程的影響及改進
        5.3.1 不同模具鋼厚度對壓鑄過程的影響
        5.3.2 不同工藝參數(shù)對冷卻速率的影響
        5.3.3 復合材料模具的壓鑄工藝參數(shù)改進
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3771976