铝合金铸造过程温度—结构耦合模型及凝固控制系统研究

发布时间：2021-06-27 08:02

　　铸造行业是保障我国经济良好运行的关键基石,作为众多企业的上游产业,其为我国的经济发展提供了非常重要的支撑,尤其是汽车行业,其许多零部件都是通过铸造得来,而铝合金发动机缸盖又是其中的主要部分,对于其在铸造过程中关键的冷却凝固环节,目前重力铸造系统在温度控制策略上仍然依赖于落后的人工操作,产品质量难以得到保证,经常出现产品质量不一致的问题,基于此研究背景,并结合前人已有的研究基础,分析重力浇铸过程温度控制的影响因素,构建凝固过程温度结构耦合模型,并研究不同控制策略下凝固过程最优温度控制性能,以期提升铝合金铸件产品力学性能与质量的一致性,具有重要的经济价值和社会意义。本课题主要研究内容如下:（1）构建铝合金发动机缸盖重力铸造凝固过程温度结构耦合模型。分析重力铸造的工艺流程,确定铝合金发动机热节点以及水冷点排布规律,在此基础上构建温度场模型,分析得出界面换热系数是影响凝固过程建模准确性的关键指标。因而需要分析铸件结构对温度场的影响,采用非线性估算法计算界面换热系数随时间的变化关系,从而完成凝固过程中温度-结构耦合模型的构建。（2）在温度-结构耦合模型的基础上进行凝固过程温度控制策略研究。凝固过... 

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

铸件热节点分布

计算铸件的热节点，其热节点分布如图 2-4 所示，铸件热节较多，分布极为分散，有些热节所在部位难以采用图 2-4 铸件热节点分布节点分布确定水冷管道，该铸造工艺当中一共有八条水循环水冷有三条。这八条水冷分别为：左模水冷、右模右模搭子（铜棒）点冷、底模型块水冷、底模前端（轴点冷、底模铜棒点冷，其分布如图 2-5 及图 2-6 所示。及底模铜棒点冷。

图 2-4 铸件热节点分布布确定水冷管道，该铸造工艺当中一共有八有三条。这八条水冷分别为：左模水冷、（铜棒）点冷、底模型块水冷、底模前端底模铜棒点冷，其分布如图 2-5 及图 2-6 所铜棒点冷。图 2-5 左右模水冷排布

【参考文献】：
期刊论文
[1]A356合金重力铸造凝固过程的空间界面传热行为与表面特征（英文）[J]. 林嘉华,赵海东,黄嘉敏.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(01)
[2]真空压铸过程中不同工艺条件对界面换热行为的影响（英文）[J]. 杨红梅,于文波,曹永友,李晓波,郭志鹏,熊守美.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(12)
[3]重力铸造铝合金副车架的数值模拟和试验验证[J]. 朱德珑,罗四维,杜华,易斌,李华斌,张梅.  上海金属. 2018(03)
[4]重力铸造铝合金前副车架纵梁铸件[J]. 苏为强,李云翔.  特种铸造及有色合金. 2018(04)
[5]基于数值模拟的泵体铸造工艺选择性研究[J]. 周志强,张炳荣,陈婷婷,崔华春,李成印.  铸造技术. 2018(04)
[6]重力倾转铸造7A09铝锭的数值模拟及试验验证[J]. 蒋兴旺,张晓开,杨湘杰.  特种铸造及有色合金. 2018(02)
[7]金属型铸造摩托车轮的模具气塞数值模拟及优化[J]. 周志,杨涛.  特种铸造及有色合金. 2017(10)
[8]汽车轻量化及铝合金在现代汽车生产中的应用[J]. 张勇.  内燃机与配件. 2017(14)
[9]铝合金轮毂砂型重力铸造过程的数值模拟[J]. 白海龙,陈东东,滕媛,吕金梅,姜贵民,严继康.  铸造技术. 2017(01)
[10]铸钢齿轮重力铸造数值模拟及工艺优化[J]. 胡磊,牛晓峰,王涵,王宝健.  铸造技术. 2016(12)

硕士论文
[1]低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化[D]. 李伟.合肥工业大学 2015



本文编号：3252463