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《燕山大學(xué)》 2013年

鋁合金輪轂低壓鑄造過(guò)程溫度場(chǎng)模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化

楊?yuàn)^飛  

【摘要】：隨著市場(chǎng)上對(duì)汽車輕量化和安全性要求的不斷提高，汽車的鋁化率也在不斷的提高。汽車輪轂作為汽車上的關(guān)鍵部件，最早采用鋁合金材料，使其滿足了舒適性、輕量化和外觀性等多項(xiàng)要求。低壓鑄造是鋁合金輪轂主要的生產(chǎn)方法之一，其金屬利用率達(dá)80%以上并易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，與傳統(tǒng)鑄造方法相比有明顯優(yōu)勢(shì)。因此，是鑄造的發(fā)展方向之一。 本文利用有限元軟件對(duì)汽車鋁合金輪轂低壓鑄造的過(guò)程進(jìn)行模擬分析，并對(duì)鋁合金輪轂充型過(guò)程的特點(diǎn)和凝固過(guò)程的溫度場(chǎng)進(jìn)行研究，旨在優(yōu)化鋁合金輪轂低壓鑄造工藝參數(shù)，解決某公司在實(shí)際生產(chǎn)鋁合金輪轂時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的鑄造缺陷。具體的工作內(nèi)容和得到的結(jié)論如下： （1）分析了鋁合金輪轂低壓鑄造時(shí)鋁合金液體凝固過(guò)程的傳熱特點(diǎn)，建立了凝固過(guò)程溫度場(chǎng)微分方程——非線性瞬態(tài)傳熱微分方程，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況確定了傳熱邊界條件和鋁合金材料的物性參數(shù)； （2）利用UG軟件建立了鋁合金輪轂的三維模型，并對(duì)其進(jìn)行了模具設(shè)計(jì)，得到了輪轂和模具的三維模型，并導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中建立了鋁合金輪轂的有限元分析模型； （3）利用ANSYS軟件對(duì)鋁合金輪轂低壓鑄造時(shí)的充型行為和凝固過(guò)程中的非線性瞬時(shí)溫度場(chǎng)進(jìn)行了有限元模擬仿真，得出在輪轂的輪輞和輪輻的交接處，凝固較慢且得不到外面鋁液的補(bǔ)充，容易形成縮松縮孔缺陷； （4）采用全面實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)影響鋁合金輪轂低壓鑄造的兩個(gè)主要因素——澆注溫度和充型速度進(jìn)行了優(yōu)化，得出鋁合金輪轂低壓鑄造最佳的澆鑄溫度時(shí)700℃，最佳的加壓速度是0.0016MPa/s，此時(shí)得到的鋁合金輪轂的質(zhì)量最好。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG249.2
【目錄】：

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本文編號(hào)：125903