本文關(guān)鍵詞：低壓鑄造鋁合金輪轂的數(shù)值模擬與工藝優(yōu)化

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【摘要】：本文以浙江躍嶺股份有限公司的一款A(yù)356低壓鑄造鋁合金輪轂為研究對象,通過對鑄造過程中溫度場、流場進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬,以獲得不同時(shí)刻的金屬流場和溫度分布等重要參數(shù),預(yù)測鑄件中的缺陷產(chǎn)生位置,并根據(jù)缺陷產(chǎn)生的原因設(shè)計(jì)合理的優(yōu)化方案利用正交實(shí)驗(yàn)的方法確定最佳的工藝參數(shù)組合,有效地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。采用三維CAD軟件Pro/E創(chuàng)建輪轂鑄件和模具三維模型,使用裝配方式導(dǎo)入到鑄造模擬軟件p roCAST中,對初始工藝方案進(jìn)行模擬計(jì)算,對模擬結(jié)果分析可知：初始方案充型速度較大,出現(xiàn)卷氣和噴射現(xiàn)象。凝固溫度場分布不均勻,在輪輻與輪輞的連接處出現(xiàn)明顯熱節(jié),由于補(bǔ)縮通道過早關(guān)閉,造成凝固結(jié)束后此處的縮孔、縮松缺陷,需要對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。采用正交實(shí)驗(yàn)方法,設(shè)置澆注溫度、澆注速度和保壓壓力的三因素三水平正交實(shí)驗(yàn),結(jié)合數(shù)值模擬過程溫度場和流場的情況,綜合分析之后得到優(yōu)化之后的工藝參數(shù)組為：澆注溫度700℃、澆注速度6.7KPa/s,保壓壓力70 KPa。針對鋁合金輪轂針孔缺陷,分析其產(chǎn)生機(jī)理,采用全面實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)三因素兩水平實(shí)驗(yàn)方案,通過剖面觀察和密度測定法最終確定了最優(yōu)的工藝參數(shù)組合為：噴嘴轉(zhuǎn)速400r/min、除氣溫度720℃、處理時(shí)間150S。通過對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,可以有效減少卷氣、澆不足、縮孔、縮松、針孔等鑄造缺陷,大大縮短低壓鑄造生產(chǎn)調(diào)試周期,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG292

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