基于ProCAST的减速电机齿轮箱箱体挤压铸造模拟分析

发布时间：2022-01-14 22:48

　　如何提高机械零部件的成型质量是研究的重点。本文以某型号减速电机齿轮箱箱体的挤压铸造为例,通过三维铸造模拟软件ProCAST模拟分析其铸造过程,获得了铸件的充型填充规律和冷却温度分布规律,并对比分析了不同的加压压力对铸件成型质量的影响。结果表明,25 kPa的加压压力为最佳工艺参数。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(23)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

齿轮箱箱体的尺寸结构图(mm)

齿轮箱由于其结构尺寸大、相对壁厚（实际壁厚与整体尺寸的比值）较小、而且齿轮箱的顶端面和侧端面具有向外的凸起部分。为了保证齿轮箱铸件填充完满，对于齿轮箱铸造材料的流动能力提出了较高的要求，而ADC12铝合金采用废铝二次加工成型，易铸模，热传导性好、流动性能优异，而且便于机械加工，能承受压力以及抗高温，适宜大中型铝合金件的压铸生产。ADC12铝合金的化学成分以及物理性能如表1、2所示，ADC12铝合金的热导率变化曲线如图2所示[4]。1.3 齿轮箱压铸工艺参数

齿轮箱的压铸过程为：通过感应加热坩埚将铸造用ADC12铝合金熔融，同时加热压铸用模具到预热温度，并在模具的内表面喷涂脱模剂，将经过预热以及脱模剂喷涂的模具放置在坩埚上部，向坩埚内部通入干燥的压缩空气或惰性气体，随着坩埚内部气压的增大，会在铝合金液面形成负压现象，压迫铝合金流体进入齿轮箱模具内部，填充模具，待填充完全并保压一段时间后，解除外部压力，待铸件冷却一定时间后，取出铸件，其中齿轮箱箱体的压铸模具结构如图3所示，其浇注系统包括一个主浇道，四个分浇道。齿轮箱箱体的铸造参数的确定以齿轮箱的箱体尺寸结构、ADC12铝合金铸造材料的特性参数以及铸造工艺作为依据，基于此，本文初步拟定的工艺参数为：模具预热温度320℃、铝合金浇注温度为700℃、加压时间25 s、加压压力18 k Pa，模具材质为H13钢，铝合金铸件与模具的换热系数为95.8W/(m2·K），模具与外部空气的换热系数为25.6W/(m2·K）。

【参考文献】：
期刊论文
[1]低压铸造充型与凝固过程数值模拟[J]. 宋文娟,王智民,杨璀珍,张金龙.  模具工业. 2008(02)
[2]铸造过程的多尺度模拟研究进展[J]. 柳百成,许庆彦,熊守美,康进武.  机械工程学报. 2003(10)
[3]低压铸造工艺参数的选择[J]. 邬京利,季代杰,姜俊英.  中国铸造装备与技术. 2002(05)
[4]铸件在凝固过程中瞬态温度场和热应力场分析[J]. 李世芸,李世萍.  昆明理工大学学报. 2000(01)



本文编号：3589363