轻量化枝杈轮辐铝合金轮毂低压铸造成形有限元模拟及试验分析

发布时间：2020-12-17 12:05

　　运用3D造型技术设计了一款轻量化高结构强度的枝杈轮辐铝合金轮毂,并对其低压铸造成形过程进行数值仿真,对铝合金轮毂的充型顺序、残余熔体、晶粒尺寸、凝固及卷气等指标或过程进行分析,确定了可实现轻量化枝杈轮辐铝合金轮毂低压铸造成形的工艺条件。根据仿真得到的工艺条件,进行轮毂试验制造,并进行性能测试分析,测试结果表明该轮毂满足车辆使用的性能要求。 

【文章来源】：铸造. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

轮毂三维实体模型

有限元模型

图5为低压铸造过程中轮毂残余熔体模数的仿真结果。残余熔体模数是残余熔体体积与残余熔体表面积的比值，是预测铸造过程中可能出现缩孔缺陷位置的重要判据，模数越大的位置其熔体分布越密集，发生缩孔等缺陷的概率也更高。从图中可以看出，残余熔体模数峰值分布在轮辐与轮辋的连接处及轮毂中心与轮辐的连接处，因此这些区域属于缩孔缺陷的高发区，在生产中可通过适当增大压力的方式来降低这些重点区域产生缩孔等铸造缺陷的概率[10-12]。除此，在设计模具时，还需考虑加强某些热应力集中位置的散热措施，如图5所示轮辐之间的过渡区域，以避免这些位置因热量不能及时排除而产生热裂。同时根据模拟结果，有必要在轮毂中心位置增设排气孔来快速排除浇注中产生的夹杂气体，以此降低缩孔的发生概率。2.2.3 晶粒尺寸分析

【参考文献】：
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本文编号：2922011