铝合金发动机缸盖一模两件低压铸造工艺研究

发布时间：2017-11-16 16:51

  本文关键词：铝合金发动机缸盖一模两件低压铸造工艺研究

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【摘要】：随着社会对汽车排放和环保要求的不断提高,轻量化、薄壁化、精准化和集成化的设计在越来越多的产品上得到体现,特别是缸盖、缸体等发动机的核心零部件。同时,随着第三代排气集成发动机缸盖的设计和出现,重力铸造工艺已经越来越难满足缸盖产品设计和铸造工艺的匹配性,所以开发新的铸造工艺已成为必然。低压铸造具有尺寸精度高、金属利用率高、充型平稳、铸件组织致密、力学性能好等特点,已经成为国内汽车铸造行业缸盖等薄壁复杂铸件铸造的重要工艺,特别是低压铸造工艺优越的充型和补缩特点完美的匹配了当前产品主流设计的制造工艺性需要。本文以某型号的两缸铝合金发动机缸盖为研究对象,首先对缸盖一模两件低压铸造工艺理论进行分析,确定了本课题所研究的铝合金缸盖一模两件低压铸造工艺的可行性。并通过计算和分析,初步确定了铝合金发动机缸盖一模两件低压铸造工艺参数。其次,以低压铸造数值模拟理论为指导,以三维设计软件Pro/Engineer和低压铸造模拟软件Anycasting软件为辅助工具,将缸盖实体导入Anycasting软件,进行缸盖一模两件低压铸造的数值模拟:对缸盖浇铸的充型过程进行分析,确定最佳充型时间和压力;对凝固过程进行了模拟分析,确定了温度场分布,并对充型和凝固过程中可能出现的问题进行分析;对铸件凝固后的二次枝晶间距分布进行预测,分析不同位置二次枝晶形成的原因,证明了缸盖一模两件低压铸造的顺序凝固和温度场分布。同时,以低压铸造模具、低压铸造设备等为基础,进行缸盖一模两件低压铸造的生产验证和产品质量检测,生产过程包括合金的熔炼、砂芯的制作、产品的浇铸和缸盖的后处理,最终顺利生产出缸盖毛坯铸件;质量检测则包括抗拉强度测试、尺寸符合性检测、硬度检测、二次枝晶间距测量、密度测试、XRD测试、能谱测试等,结果表明缸盖质量和各项指标均满足技术要求。最后,对比分析了低压铸造缸盖和相同材料的重力铸造缸盖二次枝晶间距、抗拉强度、硬度和气孔率等,证明了低压铸造相对于重力铸造的优越性。
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG292

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本文编号：1192969