一种基于熔模铸造的车用连杆工艺及其性能分析

发布时间：2021-06-09 08:34

　　由于汽车制造业发展十分迅速,发动机连杆制造工艺逐渐受到人们高度重视。传统方法制造的铸件整体力学性能欠佳。其中,裂解困难、大头孔变形是最为常见的缺陷,这不但对材料使用提高了很高要求,而且对技术要求也很严格,所以连杆应用范围受到限制。为了解决上述问题且扩大裂解连杆材料的应用范围和解决连杆裂解问题文中在研究的时候充分结合了实际与模拟两种方法,主要目的在于有效解决缩孔缩松、卷气与热裂等铸造缺陷,并且加强复合面结合强度。因此本文选择低碳钢作为主体材料而选择高碳钢作为裂解材料,基于熔模铸造工艺来结合两种不同材料,通过铸件在型壳中铸件冷却来提高裂解材料脆性以便于连杆顺利裂解。首先,本文选择PROCAST作为工具对铸造过程进行模拟,详细分析充型凝固与有效应力分布等特点,进而能够获得最为适宜的浇注方案,并且基于正交综合实验来判定缩孔缩松、变形量最值和有效应力是否满足要求,最终寻找最优的工艺参数。其次,模拟观察双金属界面节点的特征,对其扩散性能进行合理评估。通过实验结果发现液固体积比12:1至24:1最有利于扩散,而且事实表明锯齿形状裂解材料结合性能更优,主体材料浇注的间隔时间以0到20秒为宜。再者,在获... 

【文章来源】：湖北工业大学湖北省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 熔模铸造工艺的概述
    1.3 国内外熔模铸造研究现状
        1.3.1 国内熔模铸造研究现状
        1.3.2 国外熔模铸造研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 双金属复合连杆熔模铸造模拟
    2.1 连杆结构和铸造工艺方案
    2.2 双金属复合连杆网格划分和参数设置
        2.2.1 网格划分
        2.2.2 材料设置
        2.2.3 界面条件设置
        2.2.4 边界和初始条件设置
        2.2.5 重力与运行参数设置
    2.3 双金属复合连杆铸造过程模拟分析
        2.3.1 顶注式模拟结果
        2.3.2 侧注式模拟结果
    2.4 双金属复合连杆工艺参数优化
        2.4.1 正交模拟
        2.4.2 试验结果分析
第3章 双金属复合连杆界面扩散性能研究
    3.1 铸造时裂解材料的温度分布规律
        3.1.1 宽度方向裂解材料节点温度分布规律
        3.1.2 长度方向裂解材料节点温度分布规律
        3.1.3 垂直方向裂解材料节点温度分布规律
    3.2 不同体积比对双金属界面的扩散性能研究
    3.3 锯齿状裂解材料对双金属界面的扩散性能研究
    3.4 浇注间隔对双金属界面的扩散性能研究
第4章 双金属复合试样工艺试验与性能研究
    4.1 双金属试样蜡模制取流程
    4.2 双金属试样型壳制取流程
    4.3 试样型壳脱蜡与焙烧
    4.4 主体材料熔炼与浇注
    4.5 改进后的试样铸造工艺
    4.6 双金属裂解试样显微组织分析
    4.7 双金属试样裂解力学性能分析
    4.8 双金属试样裂解性分析和模拟试验
    4.9 双金属裂解试样可锻性能分析
第5章 结语和展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于仿真的熔模铸造不锈钢铸件浇注系统优化[J]. 武厚军,张亦杰.  铸造技术. 2015(04)
[2]钛合金制备方法的研究进展[J]. 王科.  材料导报. 2014(S2)
[3]TC18钛合金的热压缩行为及组织演变规律[J]. 白柳,白克武.  金属热处理. 2014(07)
[4]基于ProCAST的叶轮熔模铸造凝固过程数值模拟[J]. 李峰,郑福生,王刚,戴朋龙,张洁.  热加工工艺. 2013(07)
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硕士论文
[1]基于ProCAST的船用螺旋桨铸造工艺优化研究[D]. 王志伟.大连海事大学 2010
[2]基于ProCAST的汽车发动机镁合金罩盖压铸充型及凝固过程模拟[D]. 刘子辉.吉林大学 2009



本文编号：3220251