低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化

发布时间：2017-12-03 09:21

  本文关键词：低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化

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【摘要】：本文以浙江跃岭股份有限公司的一款A356低压铸造铝合金轮毂为研究对象,通过对铸造过程中温度场、流场进行计算机数值模拟,以获得不同时刻的金属流场和温度分布等重要参数,预测铸件中的缺陷产生位置,并根据缺陷产生的原因设计合理的优化方案利用正交实验的方法确定最佳的工艺参数组合,有效地提高了产品的质量。采用三维CAD软件Pro/E创建轮毂铸件和模具三维模型,使用装配方式导入到铸造模拟软件p roCAST中,对初始工艺方案进行模拟计算,对模拟结果分析可知：初始方案充型速度较大,出现卷气和喷射现象。凝固温度场分布不均匀,在轮辐与轮辋的连接处出现明显热节,由于补缩通道过早关闭,造成凝固结束后此处的缩孔、缩松缺陷,需要对工艺参数进行优化。采用正交实验方法,设置浇注温度、浇注速度和保压压力的三因素三水平正交实验,结合数值模拟过程温度场和流场的情况,综合分析之后得到优化之后的工艺参数组为：浇注温度700℃、浇注速度6.7KPa/s,保压压力70 KPa。针对铝合金轮毂针孔缺陷,分析其产生机理,采用全面实验方法设计三因素两水平实验方案,通过剖面观察和密度测定法最终确定了最优的工艺参数组合为：喷嘴转速400r/min、除气温度720℃、处理时间150S。通过对工艺参数进行优化,可以有效减少卷气、浇不足、缩孔、缩松、针孔等铸造缺陷,大大缩短低压铸造生产调试周期,提高了产品质量。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG292

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本文编号：1248224