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基于正交试验的铝合金减速机壳体低压铸造工艺优化 被引量:2
1
作者 吴琪琪 苏小平 +2 位作者 杨闯 周大双 康正阳 《热加工工艺》 北大核心 2024年第3期119-123,共5页
利用数值模拟方法对铝合金蜗轮减速机壳体低压铸造过程进行分析,预测壳体中可能产生的缩松缩孔缺陷及位置分布,并分析其形成原因。在此基础上,通过改进冷却方案,并基于正交试验对工艺参数进行了多目标优化。得到的最优工艺参数为:浇注温... 利用数值模拟方法对铝合金蜗轮减速机壳体低压铸造过程进行分析,预测壳体中可能产生的缩松缩孔缺陷及位置分布,并分析其形成原因。在此基础上,通过改进冷却方案,并基于正交试验对工艺参数进行了多目标优化。得到的最优工艺参数为:浇注温度740℃、模具预热温度240℃、冷却水温度20℃。结果表明,优化后的壳体无缩松缩孔缺陷。通过生产试制和金相分析,验证了此优化工艺的可行性。 展开更多
关键词 减速机壳体 低压铸造 工艺优化 金相分析
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A356铝合金套筒低压铸造工艺参数的优化 被引量:1
2
作者 陈子业 苏小平 康正阳 《热加工工艺》 北大核心 2024年第3期129-134,共6页
为了探究最优的A356铝合金套筒低压铸造工艺参数组合,本文综合运用了铸造数值模拟、响应面分析法及遗传算法,以最小缩孔缩松体积和最低二次枝晶臂间距值为优化目标,对上模具预热温度、侧模具预热温度、下模具预热温度和浇注温度进行匹... 为了探究最优的A356铝合金套筒低压铸造工艺参数组合,本文综合运用了铸造数值模拟、响应面分析法及遗传算法,以最小缩孔缩松体积和最低二次枝晶臂间距值为优化目标,对上模具预热温度、侧模具预热温度、下模具预热温度和浇注温度进行匹配及优化。结果表明,优化的工艺参数组合为上模具预热温度307℃,侧模具预热温度为330℃,下模具预热温度为394℃,浇注温度为701℃。上述优化参数组合能有效提高铸件的成型质量及力学性能。 展开更多
关键词 A356铝合金套筒 低压铸造 数值模拟 响应面法 遗传算法
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自然停放时间对低压铸造ZL114A合金力学性能的影响
3
作者 田少鲲 金圆平 +5 位作者 王淑青 王海霖 肖鹏 李伟强 肖抓 张晓坤 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期68-72,共5页
对低压铸造ZL114A铝合金先进行(540±5)℃×14.5 h固溶处理,再进行不同时间(1~8215 h)的自然时效处理,然后对自然停放1~100 h的试验合金进行(170±5)℃×4 h人工时效处理,研究了自然时效过程中合金硬度的变化以及停放... 对低压铸造ZL114A铝合金先进行(540±5)℃×14.5 h固溶处理,再进行不同时间(1~8215 h)的自然时效处理,然后对自然停放1~100 h的试验合金进行(170±5)℃×4 h人工时效处理,研究了自然时效过程中合金硬度的变化以及停放时间对人工时效后合金力学性能的影响规律。结果表明:在自然时效过程中,试验合金的硬度整体呈增大趋势,时效8215 h时达到91.8 HBW,低于人工时效的110 HBW。随着停放时间的延长,人工时效后试验合金的抗拉强度和屈服强度先升高,在停放10 h时达到峰值,分别为355.0,303.3 MPa,随后降低,在停放50 h时降至最低值,分别为336.7,261.7 MPa,随后又有所升高。断后伸长率的变化规律与强度的变化规律相反。在自然停放过程中由于形核驱动力低,试验合金中形成界面能较低的pre-β″相,在人工时效过程中形成强化效果更为明显的β″相,这是强度在停放10 h内升高的原因;而后强度降低的主要原因为不稳定溶质原子偏聚区(GP区)在人工时效时发生了重溶;当停放时间超过50 h后,GP区长大到了稳定的晶核尺寸,在人工时效处理时不会发生重溶,强度回升。 展开更多
关键词 自然停放 ZL114A合金 低压铸造 力学性能
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镁合金轮毂低压铸造过程模拟 被引量:21
4
作者 王迎春 李大永 +1 位作者 彭颖红 曾小勤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期32-35,45,共5页
运用软件PAM-CASTTM对镁合金轮毂的低压铸造过程进行了数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场、流场以及液体分数等主要参数的分布,预测在此过程中可能出现的各种缺陷.结合镁合金独特的物理性能,分析了这些缺陷的形成机理,给出抑制这... 运用软件PAM-CASTTM对镁合金轮毂的低压铸造过程进行了数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场、流场以及液体分数等主要参数的分布,预测在此过程中可能出现的各种缺陷.结合镁合金独特的物理性能,分析了这些缺陷的形成机理,给出抑制这些缺陷的方法和措施.发现通过降低浇注速度,可有效地消除在浇铸过程中所产生的气孔和部分缩孔缺陷,以获得高质量的镁合金铸件. 展开更多
关键词 镁合金 轮毂 低压铸造 缺陷
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汽车铝合金轮毂低压铸造工艺的有限元模拟及优化 被引量:18
5
作者 丁俭 范玮 +3 位作者 赵乃勤 赵维民 王志峰 刘利华 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期93-98,共6页
采用MAGMA压铸模拟软件模拟了A356铝合金轮毂低压铸造中的缺陷分布及凝固场,在此基础上对工艺进行了优化;采用初始工艺和优化工艺低压铸造了A356铝合金轮毂,测试了其力学性能,观察了其内部缺陷并与模拟结果进行了对比验证。结果表明:模... 采用MAGMA压铸模拟软件模拟了A356铝合金轮毂低压铸造中的缺陷分布及凝固场,在此基础上对工艺进行了优化;采用初始工艺和优化工艺低压铸造了A356铝合金轮毂,测试了其力学性能,观察了其内部缺陷并与模拟结果进行了对比验证。结果表明:模拟得到初始工艺(浇注温度为730℃,各部位全部采用风冷)压铸后轮毂内轮缘、轮辐和轮辋交界处和轮辋处都产生了缩松,且凝固时间较长;将浇注温度降至700℃,在边模、顶模、轮辋及底模处提高保温层热交换系数,边模和轮心采用水冷等措施对初始工艺优化后,轮毂中的缩松消除,轮毂各部位凝固完全;优化工艺下铸造的轮毂力学性能比未优化的高,缩松及夹杂等缺陷减少,试验结果验证了有限元模拟对低压铸造轮毂缺陷预测的准确性。 展开更多
关键词 铝合金轮毂 低压铸造 有限元模拟 缺陷预测
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低压铸造技术:发展历程、研究现状和未来趋势 被引量:25
6
作者 郑小秋 谢世坤 +1 位作者 易荣喜 郭秀艳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期74-80,85,共8页
低压铸造成型技术是现代大型薄壁复杂构件整体精密制造的重要研究方向之一。介绍了低压铸造技术的发展历程,概述了目前低压铸造技术的研究进展,重点对低压铸造充型过程和铸件合金材料的研究现状进行了综述和分析,探讨了充型过程和铸件... 低压铸造成型技术是现代大型薄壁复杂构件整体精密制造的重要研究方向之一。介绍了低压铸造技术的发展历程,概述了目前低压铸造技术的研究进展,重点对低压铸造充型过程和铸件合金材料的研究现状进行了综述和分析,探讨了充型过程和铸件合金材料研究中存在的问题,并提出了今后需要重点研究的方向。 展开更多
关键词 低压铸造 充型工艺 铸件合金材料
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低压铸造镁合金轮毂温度场及应力场模拟 被引量:13
7
作者 金鑫焱 李双寿 +4 位作者 刘小刚 曾大本 许小忠 赖家燕 刘常明 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期30-34,共5页
采用FDM/FEM集成应力分析系统模拟了低压铸造镁合金轮毂的温度场和热应力场。模拟结果显示应力集中位置主要为轮辐-轮辐连接处、轮辐-轮辋连接处、轮辐-轴孔连接处,模拟结果与试制轮毂铸造裂纹多发位置基本吻合。基于模拟结果,对轮毂结... 采用FDM/FEM集成应力分析系统模拟了低压铸造镁合金轮毂的温度场和热应力场。模拟结果显示应力集中位置主要为轮辐-轮辐连接处、轮辐-轮辋连接处、轮辐-轴孔连接处,模拟结果与试制轮毂铸造裂纹多发位置基本吻合。基于模拟结果,对轮毂结构提出改进意见。 展开更多
关键词 低压铸造 镁合金 轮毂 轮辐 温度场 轴孔 试制 连接处 铸造裂纹 轮辋
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铝合金汽车轮毂低压铸造模拟研究 被引量:9
8
作者 谢世坤 黄玉祥 +2 位作者 张庭芳 易荣喜 肖飞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第15期71-73,76,共4页
采用三维绘图软件Catia建立了A356铝合金汽车轮毂3D模型,运用Pro CAST软件对试制品进行了低压铸造充型过程和凝固过程的数值模拟。根据模拟结果,预测了使用初始工艺生产轮毂的缺陷。通过缺陷分析进行了工艺参数优化。结果表明,在模具42... 采用三维绘图软件Catia建立了A356铝合金汽车轮毂3D模型,运用Pro CAST软件对试制品进行了低压铸造充型过程和凝固过程的数值模拟。根据模拟结果,预测了使用初始工艺生产轮毂的缺陷。通过缺陷分析进行了工艺参数优化。结果表明,在模具420℃、浇注温度710℃、充型加压速度0.0018 MPa/s时,轮毂铸件缺陷得到消除,铸件质量得到改善。 展开更多
关键词 铝合金轮毂 低压铸造 数值模拟 工艺优化
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A357合金低压铸造过程及性能研究 被引量:12
9
作者 王安家 李金山 +3 位作者 周中波 李建峰 胡锐 王建国 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第13期59-60,63,共3页
采用低压铸造方法对A357合金的充型过程以及铸件微观组织和力学性能进行了研究。结果表明:当充型压力低于30kPa时,随着充型压力增大可以得到表面质量较优的铸件;达到30kPa以上时,就出现粘砂、夹杂、气孔等缺陷。低压铸造有利于优化组织... 采用低压铸造方法对A357合金的充型过程以及铸件微观组织和力学性能进行了研究。结果表明:当充型压力低于30kPa时,随着充型压力增大可以得到表面质量较优的铸件;达到30kPa以上时,就出现粘砂、夹杂、气孔等缺陷。低压铸造有利于优化组织,提高铸件的力学性能。 展开更多
关键词 A357合金 低压铸造 微观组织 力学性能 充型压力
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铝合金电磁泵低压铸造技术 被引量:16
10
作者 党惊知 杨晶 程军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期286-288,共3页
根据电磁泵原理开发了由电磁泵和保温炉组成的铝合金低压铸造装置 ,通过大量实验确定了流量、泵高与其影响因素的关系 ,并获得了可对该低压铸造装置铸造过程进行自动控制的数学模型 ,在自动控制下利用该装置进行实际浇注 。
关键词 铝合金低压铸造装置 电磁泵 工作原理 电流控制 流量 泵高 自动控制
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铝合金车轮低压铸造工艺数值模拟及应用 被引量:10
11
作者 米国发 历长云 +1 位作者 王狂飞 和双双 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第7期60-62,共3页
运用View-Cast软件对铝合金车轮的低压铸造过程进行了数值模拟,研究了凝固过程中温度场的分布,预测铸件在轮辐与轮辋连接部位可能出现的缺陷,分析了缺陷形成机理以及缺陷的分布规律,并提出了抑制缺陷产生的措施。研究结果表明,在上模和... 运用View-Cast软件对铝合金车轮的低压铸造过程进行了数值模拟,研究了凝固过程中温度场的分布,预测铸件在轮辐与轮辋连接部位可能出现的缺陷,分析了缺陷形成机理以及缺陷的分布规律,并提出了抑制缺陷产生的措施。研究结果表明,在上模和下模上设置冷却管改善了冷却能力,证明了管形冷却器是减少轮辋与轮辐连接处缺陷的有效方法。通过对实际铝合金车轮铸件X射线探测和力学性能的测试,模拟结果进一步被验证了。 展开更多
关键词 铝合金 低压铸造 数值模拟 缺陷
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低压铸造铝合金轮毂充型与凝固模拟 被引量:9
12
作者 闻星火 康进武 +1 位作者 熊守美 柳百成 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期123-128,共6页
在低压铸造过程温度场及流场实验的基础上,开发了基于SOLAVOF算法的充型与凝固过程数值模拟软件,对72-46轮毂铸件进行了模拟分析。结果表明,低压铸造充型过程中降温明显,准确的凝固模拟必须首先考虑充型。针对轮毂铸... 在低压铸造过程温度场及流场实验的基础上,开发了基于SOLAVOF算法的充型与凝固过程数值模拟软件,对72-46轮毂铸件进行了模拟分析。结果表明,低压铸造充型过程中降温明显,准确的凝固模拟必须首先考虑充型。针对轮毂铸件的充型特点,开发了简化充型模拟软件。简化模拟得到的初始温度场与采用SOLAVOF算法的模拟结果基本吻合,实现了为后续凝固模拟提供正确的初始温度场的设计目标。 展开更多
关键词 低压铸造 充型模拟 凝固模拟 铝合金轮毂
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低压铸造充型工艺的国内研究现状 被引量:10
13
作者 施得运 毛红奎 +1 位作者 徐宏 薛莉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第17期52-55,58,共5页
介绍了低压铸造充型的原理及其工艺特点。着重从气压式低压铸造充型,电磁低压铸造充型以及计算机模拟在低压铸造充型过程中的应用等三个方面论述了近年来低压铸造充型工艺在国内的研究现状。
关键词 充型 气压 电磁 低压铸造 计算机模拟
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镁合金轮毂低压铸造模具冷却性能模拟分析 被引量:5
14
作者 王迎春 王伟明 +2 位作者 李大永 彭颖红 曾小勤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1082-1085,共4页
对镁合金轮毂低压铸造模具关键部位的冷却性能进行模拟研究,对比了采用不同冷却方式所产生的凝固缩孔缺陷.研究发现,单独设置侧模冷却管道是一种有效的冷却方式,能够很好地减小镁合金轮毂低压铸造凝固过程中在轮辐与轮辋连接处所产生的... 对镁合金轮毂低压铸造模具关键部位的冷却性能进行模拟研究,对比了采用不同冷却方式所产生的凝固缩孔缺陷.研究发现,单独设置侧模冷却管道是一种有效的冷却方式,能够很好地减小镁合金轮毂低压铸造凝固过程中在轮辐与轮辋连接处所产生的合金液体孤岛体积,使其位置向轮心方向移动,进而降低这些区域的缩孔缺陷.通过对改进冷却性能后的轮毂实施静力学强度分析,对比改善前后轮毂应力应变分布情况,表明了模具冷却性能改善的有效性. 展开更多
关键词 镁合金轮毂 低压铸造 模具 冷却性能
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双级时效对低压铸造铝合金组织和力学性能的影响 被引量:8
15
作者 卢雅琳 于小健 +2 位作者 李兴成 朱福先 徐文婷 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第8期190-192,196,共4页
研究了T6I6双级时效工艺对低压铸造A356铝合金组织和力学性能的影响。双级时效工艺为:538℃×5 h固溶处理,120℃×3 h预时效处理和180℃×1 h终时效处理。结果表明:双极时效处理后,试样中粗大的共晶硅组织发生熔断,演变为... 研究了T6I6双级时效工艺对低压铸造A356铝合金组织和力学性能的影响。双级时效工艺为:538℃×5 h固溶处理,120℃×3 h预时效处理和180℃×1 h终时效处理。结果表明:双极时效处理后,试样中粗大的共晶硅组织发生熔断,演变为分布均匀、球化细小的颗粒。与传统固溶时效热处理相比,合金的抗拉强度、伸长率和硬度值二级时效后分别提高了18%、20%和23%。 展开更多
关键词 A356铝合金 低压铸造 双级时效 微观组织
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铝合金变速箱低压铸造充型与凝固的仿真及优化 被引量:6
16
作者 肖飞 谢世坤 +3 位作者 张庭芳 易荣喜 应建中 黄玉祥 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第5期53-57,共5页
以A356铝合金变速箱铸件为例,采用三维绘图软件Solidworks对变速箱进行3D造型,运用Pro CAST软件对其预定工艺的低压铸造充型和凝固过程进行了仿真。根据铸件充型的仿真结果,发现在充型过程中金属液面前沿出现参差不齐的现象。经验证分... 以A356铝合金变速箱铸件为例,采用三维绘图软件Solidworks对变速箱进行3D造型,运用Pro CAST软件对其预定工艺的低压铸造充型和凝固过程进行了仿真。根据铸件充型的仿真结果,发现在充型过程中金属液面前沿出现参差不齐的现象。经验证分析这种现象主要是由于浇注系统设计不合理造成的。改变浇口位置后,金属液充型平稳。在铸件凝固后发现,在预定工艺中,变速箱上边缘以及浇口处产生了缩松缩孔的铸造缺陷,这是浇注温度过高引起的。根据仿真结果,进行了工艺优化,将浇注温度降低到700℃,再次进行铸造过程的仿真,发现缺陷得到了有效控制,铸件的质量获得明显改善。 展开更多
关键词 铝合金变速箱 低压铸造 仿真 工艺优化
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铝合金汽缸盖低压铸造数值模拟及工艺优化 被引量:5
17
作者 赵建华 刘涛 +1 位作者 曾礼 徐慧 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第1期39-41,共3页
利用铸件凝固过程数值分析方法研究了铝合金汽缸盖的低压铸造凝固过程,预测了缸盖铸件内部可能产生的缺陷。模拟显示,内浇口到零件厚壁之间的通道易形成缩孔缺陷。根据模拟结果及理论,对低压铸造工艺进行了优化设计,分别采用增设冷却系... 利用铸件凝固过程数值分析方法研究了铝合金汽缸盖的低压铸造凝固过程,预测了缸盖铸件内部可能产生的缺陷。模拟显示,内浇口到零件厚壁之间的通道易形成缩孔缺陷。根据模拟结果及理论,对低压铸造工艺进行了优化设计,分别采用增设冷却系统、控制模具的预热温度、对浇口进行保温处理三种工艺措施。同时采用上述三种工艺措施,对消除缸盖铸件热节点的缩孔、缩松缺陷效果最好。 展开更多
关键词 汽缸盖 数值模拟 工艺优化 低压铸造
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薄壁铝合金铸件低压铸造的数值模拟与工艺优化 被引量:6
18
作者 米国发 赵大为 董翠粉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第23期37-39,共3页
利用ViewCast软件研究了薄壁铝合金筒状铸件的低压铸造充型凝固过程,获得了低压铸造过程中温度场、流动速度场的分布。模拟结果显示,铸件上法兰处将产生缩孔、缩松缺陷。根据模拟结果及理论分析改进初始工艺,在产生缺陷的上法兰处安放... 利用ViewCast软件研究了薄壁铝合金筒状铸件的低压铸造充型凝固过程,获得了低压铸造过程中温度场、流动速度场的分布。模拟结果显示,铸件上法兰处将产生缩孔、缩松缺陷。根据模拟结果及理论分析改进初始工艺,在产生缺陷的上法兰处安放冒口。对改进后的工艺重新进行模拟,结果表明,冒口有效地补缩了上法兰部位,消除了缩孔、缩松缺陷。 展开更多
关键词 薄壁铸件 充型 凝固 数值模拟 低压铸造
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镁合金低压铸造充型和凝固过程数值模拟 被引量:4
19
作者 于彦东 王建荣 +5 位作者 蒋海燕 付彭怀 翟春泉 丁文江 罗爱华 刘新宽 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2005年第10期29-31,共3页
针对金属型模具的不透明性,采用Pro/E2001进行铸件的实体造型,并生成面网格文件。利用铸造模拟软件对镁合金铸件的低压铸造过程进行模拟,分析了在填充过程中温度场、流场以及凝固过程中温度、固相分数的分布情况,预测可能出现的缺陷,从... 针对金属型模具的不透明性,采用Pro/E2001进行铸件的实体造型,并生成面网格文件。利用铸造模拟软件对镁合金铸件的低压铸造过程进行模拟,分析了在填充过程中温度场、流场以及凝固过程中温度、固相分数的分布情况,预测可能出现的缺陷,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化。 展开更多
关键词 镁合金 低压铸造 数值模拟
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低压铸造充型过程的数值模拟技术 被引量:4
20
作者 王超 刘航 +4 位作者 游龙 林国标 王自东 冯建 王树军 《武汉科技大学学报》 CAS 2010年第5期501-504,共4页
论述了低压铸造充型模拟的数学模型,由于低压铸造充填速度较慢、充型平稳,因此充型计算采用层流模型。采用SOLA-VOF算法对模型进行求解,其中SOLA法用于求解流体的速度场和压力场,VOF法用于处理自由表面。采用UG软件进行铸件三维造型,采... 论述了低压铸造充型模拟的数学模型,由于低压铸造充填速度较慢、充型平稳,因此充型计算采用层流模型。采用SOLA-VOF算法对模型进行求解,其中SOLA法用于求解流体的速度场和压力场,VOF法用于处理自由表面。采用UG软件进行铸件三维造型,采用ProCAST软件进行网格划分,对叶轮的充型过程进行了模拟,并通过对叶轮的浇注试验,验证了低压铸造充型的数学模型及算法在保证模拟精度、提高计算效率上的有效性。 展开更多
关键词 低压铸造 数学模型 PROCAST 充型模拟
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