弯管接头压铸件数值模拟及工艺研究

发布时间：2017-09-09 03:11

  本文关键词：弯管接头压铸件数值模拟及工艺研究

  更多相关文章： 压铸 弯管接头 铝合金 数值模拟

【摘要】：铝合金具有密度小、比强度大、导热性好、综合性能优良等特点,应用极为广泛。压力铸造可以大批量地连续生产结构复杂、表面精度高、薄壁压铸件,在保证铸件质量和提高生产率方面具有较大优势。在压铸生产过程中,高温液态金属在高速、高压下以极快的速度充满型腔开始冷却凝固,有可能产生缩孔、缩松、浇不足、冷隔等缺陷。数值模拟能够预测铸件中可能产生的缺陷,以期达到优化产品设计、确保铸件质量、缩短试制周期、降低生产成本、指导实际生产的目的。本课题研究的是铝合金“弯管接头”压铸件,其结构比较特殊,从弯管大圆端到末端内孔直径逐渐减小。弯管一侧有一个较厚的凸台,另一侧在弯管末端处有一个法兰盘,其上有四个小孔,需后续加工。根据“弯管接头”这种特殊的结构特征,设计了浇注系统、排溢系统以及压铸模具,根据压铸工艺及技术参数选择J1126型卧式冷室压铸机。对“弯管接头”和压铸模具进行三维建模及网格划分,并对铸件材料、界面换热系数、边界条件、重力方向、初始条件以及运行参数等压铸参数进行选定。利用ProCAST软件对压射速度、模具预热温度和浇注温度进行模拟、对比、分析;同时采用正交设计试验法进行模拟分析,优化出相同的压铸工艺参数:压射速度1.8m/s,模具预热温度200℃,铝合金浇注温度660℃。在此工艺条件下,金属液充型平稳,没有飞溅卷气现象,铸件中温度分布均匀,产生的缩孔缩松缺陷最少。根据优化的工艺参数进行实际生产验证,生产出来的压铸件表面质量较高,后续加工的四个通孔处没有缩孔缩松缺陷,得到了质量优良的“弯管接头”压铸件。说明模具设计合理,计算机模拟优化的工艺参数正确。
【关键词】：压铸 弯管接头 铝合金 数值模拟
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG249.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 压铸成型技术特点12
• 1.2 压铸新技术12-13
• 1.3 压铸业国内外研究发展现状13-15
• 1.3.1 国内研究发展现状13-14
• 1.3.2 国外研究发展现状14-15
• 1.4 数值模拟的应用与发展15-16
• 1.5 课题主要研究内容16-18
• 第2章 “弯管接头”模具设计及网格划分18-36
• 2.1 “弯管接头”结构形状及分型面选择18-20
• 2.2 压铸机的选择20-21
• 2.2.1 主胀型力的计算20
• 2.2.2 分胀型力的计算20-21
• 2.2.3 锁模力的计算21
• 2.3 浇注系统和排溢系统的设计21-26
• 2.3.1 内浇口尺寸设计21-24
• 2.3.2 直浇道设计24
• 2.3.3 横浇道设计24-25
• 2.3.4 溢流槽设计25
• 2.3.5 排气槽的设计25-26
• 2.4 斜销抽芯机构26-31
• 2.4.1 抽芯的工作原理26
• 2.4.2 抽芯力计算26-27
• 2.4.3 抽芯距离计算27
• 2.4.4 动定模镶块设计27-28
• 2.4.5 斜销的设计28-29
• 2.4.6 压铸模设计29-31
• 2.5 网格划分31-36
• 2.5.1 ProCAST分析模块与适用范围31
• 2.5.2 ProCAST系统框架31
• 2.5.3 镶块的三维造型31-32
• 2.5.4 面网格的划分32-33
• 2.5.5 体网格的划分33-34
• 2.5.6 对模具装配体网格划分的研究34-36
• 第3章 “弯管接头”数值模拟分析36-54
• 3.1 “弯管接头”材料分析36-38
• 3.2 “弯管接头”铝合金压铸成型工艺参数的选择38-41
• 3.2.1 压射比压38-39
• 3.2.2 压射速度39
• 3.2.3 铝合金浇注温度39
• 3.2.4 模具预热温度39-40
• 3.2.5 保压时间40
• 3.2.6 模拟工艺参数40-41
• 3.3 “弯管接头”压铸过程数值模拟结果及分析41-53
• 3.3.1 浇注温度的研究41-46
• 3.3.2 压射速度的研究46-49
• 3.3.3 模具预热温度的研究49-53
• 3.4 数值模拟结果小结53-54
• 第4章 正交设计试验方法54-70
• 4.1 正交表的建立54-55
• 4.2 正交试验结果55-56
• 4.3 正交试验模拟结果分析56-62
• 4.3.1 充型时间分析56-58
• 4.3.2 凝固时间分析58-60
• 4.3.3 缩孔疏松分析60-62
• 4.4 “弯管接头”充型过程的数值模拟62-63
• 4.5 “弯管接头”凝固过程的数值模拟63-64
• 4.6 模具与铸件之间的温度场64-67
• 4.7 本章小结67-70
• 第5章 压铸生产实验70-74
• 5.1 实验的工艺流程70
• 5.2 压铸模具的预热70-71
• 5.3 铝合金熔炼与输送71-72
• 5.4 压铸实验结果72-74
• 结论74-76
• 参考文献76-82
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果82-84
• 致谢84-85

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 高述祥,崔景国,刘广祥;加强管理 提高压铸件质量[J];机械工人;2001年07期

2 ;东风本田和上海乾通压铸件获第三届中国国际压铸会议金奖[J];特种铸造及有色合金;2002年04期

3 孙新明;压铸件裂纹的产生与消除[J];特种铸造及有色合金;2003年02期

4 ;第五届中国国际压铸展览会优质压铸件评比通知[J];特种铸造及有色合金;2006年02期

5 ;第三届中国铸造质量标准论坛——压铸件的生产与管理[J];铸造;2010年05期

6 ;2012年全国铝、镁等压铸件总产量过百万吨[J];特种铸造及有色合金;2013年04期

7 徐永生;;如何正确设计压铸件[J];机械制造;1987年12期

8 孙全科;压铸件“纵向”裂纹的防治[J];特种铸造及有色合金;1988年05期

9 铝科;;西南铝开辟铝压铸件生产[J];铝加工;1992年04期

10 谭万翔;压铸件变形的控制[J];模具工业;1994年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 翁其金;范有发;;L形薄壁大平面压铸件成型模具的研制[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年

2 肖起望;;通讯类压铸件生产过程中的控制[A];2014(第24届)重庆市铸造年会论文集[C];2014年

3 唐和雍;易红;;摩托车曲轴箱体压铸件的质量改进[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年

4 文华川;刘东清;;影响压铸件流动缺陷和表面质量的因素及分析[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年

5 文华川;刘东清;;影响压铸件流动缺陷和表面质量的因素及分析[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年

6 杨曦;刘礼;;压铸件内部质量控制浅见[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年

7 文华川;刘东清;;影响压铸件流动缺陷和表面质量的因素及分析[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年

8 黄志禄;;减少飞边提高压铸件精度的途径[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年

9 诸晓南;黄文林;;无飞边压铸件压铸[A];2013(第23届)重庆市铸造年会论文集[C];2013年

10 刘东;;压铸件内部质量控制的一些办法[A];2014(第24届)重庆市铸造年会论文集[C];2014年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 李丽辉 罗立源 任振爽 曲铤;国债项目铝镁压铸件在龙山建设顺利前景喜人[N];辽源日报;2005年

2 本报记者 王斌;我国汽车合金压铸件研发和国产化能力将得到全面提升[N];中国工业报;2008年

3 证券时报记者 甘霖;鸿特精密：凭“专注”打造细分行业龙头[N];证券时报;2011年

4 ;镁标准体系将逐步完善[N];甘肃经济日报;2000年

5 兰兴华;日本镁需求将上升[N];中国物资报;2000年

6 西江日报记者 刘小洪 特约记者 何以根 通讯员 杨龙;术业有专攻 抱团谋发展[N];西江日报;2012年

7 孟桂英;贵阳广航铸造公司加快创新发展[N];中国航空报;2003年

8 本报记者 姚福泰;日本交通用铝发展的动力主要来自汽车[N];中国汽车报;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 郑忠明;汽车干燥器阀体压铸件剖析及其工艺研究[D];浙江工业大学;2015年

2 葛继龙;压射速度对ADC12压铸件微观组织与力学性能的影响[D];华南理工大学;2016年

3 李伟良;压铸件浇口去除装置参数化设计优化与管理[D];南京理工大学;2016年

4 袁晓霞;弯管接头压铸件数值模拟及工艺研究[D];沈阳理工大学;2016年

5 薛峰;压铸件散热凝固过程的有限元模拟分析[D];贵州大学;2009年

6 潘大伟;下壳体压铸件数值模拟及工艺研究[D];沈阳理工大学;2010年

7 黄锐;汽车安全带旋转芯轴压铸件的充型模拟及模具设计[D];重庆大学;2009年

8 赖志伟;微型薄壁锌合金压铸件气孔缺陷成因与对策研究[D];清华大学;2012年

9 凌振飞;压铸件品质在线控制系统[D];浙江大学;2011年

10 黄洁雯;SiC_p/ZL102复合材料的耐磨性研究及压铸件制备[D];南京理工大学;2002年

，

本文编号：817946