铝合金减震塔铸造模拟与热变形研究

发布时间：2023-10-08 17:56

　　减震塔作为减震器与车身的连接部件,所处工况十分复杂,承受非常大的载荷。铝合金减震塔质量轻且强度高,近年来成为汽车轻量化的研究内容之一。铝合金减震塔由于整体结构中空需要设计较多的加强结构,且铝合金减震塔整体性能要求较高,因此采用铸造工艺较为合适。铸造工艺种类繁多,各有优缺点,其中低压铸造工艺具有浇注参数可控、生产的铸件组织较致密以及成本相对较低等优点。本文拟采用低压铸造工艺进行铝合金减震塔的铸造模拟。低压铸造工艺是熔融态金属在气体压力下进入型腔并在一定压力下凝固成形的工艺。充型过程中有可能会出现卷气、浇不足和金属液波动过大等现象,从而导致铸件出现严重的缩松缩孔等缺陷,因此需要优化工艺参数。同时,铸造过程中金属由液态变为固态会释放较大的热量,涉及铸件体积及形状改变等热变形的问题,影响零件安装,因此铸造热变形是决定铸件质量的重要问题之一。本文的研究将从以下三个方面展开:(1)铝合金减震塔结构设计根据汽车车身前端的空间布置,遵循低压铸造工艺下的结构设计原则,并结合铝合金材料特性进行铝合金减震塔的三维模型设计。通过有限元技术分析铝合金减震塔各向加载时的强度、刚度,保证其性能满足要求。(2)减震塔...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 铸造数值模拟技术及其国内外研究现状
    1.3 铸造热变形及国内外研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章 铸造数值模拟相关理论
    2.1 低压铸造数值模拟理论基础
    2.2 热传递的基本方式
        2.2.1 热传导
        2.2.2 热对流
        2.2.3 热辐射
    2.3 传热过程有限元理论基础
        2.3.1 热平衡方程
        2.3.2 传热分析求解原理
        2.3.3 稳态传热有限元分析
        2.3.4 热应力有限元分析
    2.4 铸造应力概述
    2.5 本章小结
第3章 铝合金减震塔结构设计
    3.1 减震塔结构设计
    3.2 材料选择
    3.3 减震塔模型分析
        3.3.1 强度分析
        3.3.2 刚度分析
    3.4 本章小结
第4章 铝合金减震塔低压铸造数值模拟
    4.1 铸造工艺方案分析
    4.2 浇注系统设计
    4.3 加压工艺曲线计算
    4.4 低压铸造数值模拟
    4.5 正交试验设计
        4.5.1 工艺参数试验设计
        4.5.2 试验结果极差分析
        4.5.3 试验结果方差分析
    4.6 本章小结
第5章 铝合金减震塔热变形控制
    5.1 热变形机理研究
        5.1.1 圆角大小对变形的影响
        5.1.2 加强筋对变形的影响
        5.1.3 长度对变形的影响
        5.1.4 宽度对变形的影响规律
        5.1.5 材料参数对变形的影响规律
    5.2 铝合金减震塔结构改进方案
        5.2.1 结构改进方案
        5.2.2 热变形分析
        5.2.3 低压铸造分析
    5.3 改进后的减震塔模型分析
        5.3.1 强度分析
        5.3.2 刚度分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
作者简介
致谢



本文编号：3852510