镁合金壳型件压铸数值模拟及缺陷分析

为避免镁合金压铸壳型件产生缺陷,利用有限差分模拟软件Flow-3D对镁合金壳型压铸件的充型及凝固过程进行多组正交试验,找出最佳的工艺参数。模拟结果表明:最佳压铸工艺参数为压射速度6m/s、模具温度220℃和浇注温度700℃。在最佳的模具温度及浇注温度下,得到不同的压射速度对后续凝固过程的影响。通过模拟结果分析,可以有效地预测在充型和凝固过程中可能出现的缺陷、形成位置及其形成原因,以使在实际生产中采用相应的措施避免产生缺陷,优化铸造过程。     

薄壁件差压铸造的充型特点及影响因素

以水模拟实验模拟高强韧铝合金大型薄壁件的差压充型过程，研究了铸件壁厚、内浇口形状和数量对充型过程流体形态的影响。实验结果表明，铸件壁厚对临界加压速度和临界充型速度影响很大，铸件壁厚薄，临界加压速度和临界充型速度也越大，内浇口形状和数量对充型平稳性影响不显著。在此基础上，对某一大型薄壁舱体件进行了差压铸造浇注工艺设计和差压充型过程数值模拟，数值模拟结果说明，以水模拟实验数据的工艺参数所制订的差压铸造浇注工艺方案，实现了平稳逐层充型，为该类铸件的生产工艺提供了依据。     

Ⅰ型拉伸棒金属注射成形3D充模模拟

基于ANSYS提供的Z-Buffer切片模型空间观测方式模拟了注射成形喂料在简单几何模腔的流动情况.讨论了浇口位置、浇口大小和模壁温度等工艺参数对熔体充模过程的影响,预测注射成形过程中部分常见缺陷产生的条件.模拟结果表明:当采用长×宽为4 mm×1 mm的侧面浇口,模温为320 K、注射温度为400 K以及体积流量为60 cm3/s的注射参数时进行注射,可以得到良好的无缺陷硬质合金I型拉伸试样预成形坯.     

基于最小功率损失的嵌件塑件注塑成形合模间隙分布

针对带有嵌件的塑件在注射成形时动模和定模合模间隙不易确定的问题,引入了最小功率损失理论获得该间隙的分布.首先,根据嵌件塑件的结构特点,提出熔体在窄隙长流道中的流动简化条件;利用流体力学中型腔面积突变时阻力系数变化理论,分析了嵌件塑料件成形时嵌件部位料流流动状况;利用最小功率损失理论获得嵌件塑件注塑成形合模间隙随浇注点位置的变化分布曲线.结果表明,该设计方法可以有效控制嵌件塑件注塑时缺陷的位置,生产出合格的嵌件塑料件.     

压铸镁合金罩盖充型过程的数值模拟

针对大型薄壁镁合金压铸件充型困难、容易产生冷隔和气孔等工艺缺陷,以手动变速箱罩盖压铸生产为对象,利用MAGMA数值模拟软件进行速度场、温度场模拟,结果表明,采用三浇口浇注系统充型平稳,温度场分布均匀,具有较少的气体夹杂和冷隔倾向,与实际生产结果具有很好的一致性。     

压铸镁合金罩盖充型过程的数值模拟

针对大型薄壁镁合金压铸件充型困难、容易产生冷隔和气孔等工艺缺陷,以手动变速箱罩盖压铸生产为对象,利用MAGMA数值模拟软件进行速度场、温度场模拟,结果表明,采用三浇口浇注系统充型平稳,温度场分布均匀,具有较少的气体夹杂和冷隔倾向,与实际生产结果具有很好的一致性.     

CAE在铝合金支架压铸件工艺优化上的应用

采用CAE方法和正交分析法对铝合金支架压铸件的压铸工艺进行了优化设计。通过对计算机模拟的结果进行分析,认为采用双边锥形浇注系统的效果比扇形浇注系统好。针对此压铸件,比较适合的压铸工艺参数为：模温280℃,液体金属温度700℃,充型压力40．0MPa。     

高强度钢筒形件拉深工艺研究

影响筒形件的拉深工艺的参数有凸凹模间隙、压边力、凸凹模圆角半径和冲压速度等。为了探究不同因素对于拉深工艺的影响大小,采用有限元模拟分析了前3个工艺参数对高强度钢筒形件拉深成形的影响,并对筒形件不同位置的厚度及硬度进行测试分析。结果表明,前3个工艺参数因素对筒形件最大减薄率和最大增厚率影响主次并不一样,其中对最大减薄率影响主次顺序为:凸凹模圆角半径→凸凹模间隙→压边力,对最大增厚率影响主次顺序为:压边力→凸凹模圆角半径→凸凹模间隙。模拟得出了试验钢较好的拉深工艺参数组合,模拟结果与试验结果均是在凸模圆角出现最大减薄,在法兰边缘出现最大增厚,且模拟值与试验值接近;试验钢经拉深成形后,硬度值均大于拉深前,其中筒形件底部变化最小,法兰区变化最大。     

基于ProCAST软件优化压水堆核电站一回路弯管铸造工艺

利用ProCAST软件对压水堆核电站一回路90°弯管的充型和凝固过程进行了模拟.结果表明,浇注过程中金属液充型平稳,浇注系统设计符合顺序凝固原则.利用固相率法预测了弯管易出现缩孔缩松的位置,优化设计后获得了无缩孔缩松的弯管铸造工艺.研究表明,运用ProCAST软件有利于提高弯管铸件的工艺出品率.     

采用虚拟试验解决金属粉末注射成形制品的质量问题

针对在金属粉末注射成形中,反复试模法优化工艺参数成本高、时间长的不足,通过扩充MoldFlow MPI软件中的材料数据库,对316L不锈钢合金模芯零件进行虚拟实验研究.研究结果表明,由于熔体流动的"跑道效应",当采用单浇口注射成形时,模芯两侧熔体流动严重不平衡,端面4个波峰和波谷明显,中部芯柱出现欠注,零件中间芯轴处成形最困难.通过优化单浇口位置、数量和零件的结构设计,采用对称双浇口设计方案解决了实际生产中存在的断裂、欠注和不良流动等质量问题.     

参数耦合作用下复杂汽车塑件气辅成型工艺正交优化研究

熔体温度、熔体注射时间、气体延迟时间、气体注射压力、气体保压时间是气体辅助注射成型的关键工艺参数.为研究参数耦合作用下的气辅工艺优化问题,提出考虑参数交互作用的正交试验方法,以复杂塑件汽车后视镜镜框为对象,采用带溢料槽的满射注塑方式,分别得到针对气体穿透体积、进气端壁厚和中间壁厚的优化工艺参数组合.将优化结果应用于实际注塑过程,验证了方法的有效性.     

关于减少注射模试模成本及成型工艺优化的研究

新注射模设计制造出来之后,传统的试模需要反复的调试注射成型的三大参数:温度、时间和压力。如果在试模之前,用计算机来模拟试模的情况,将计算机模拟的结果来指导实际试模结果,将会大大减少试模成本和优化成型工艺。     

A356铝合金半固态成形的数值模拟

利用ANSYS有限元模拟软件,通过对温度场与速度场的耦合数值模拟,分析了触变成形过程中充型温度对A356合金半固态浆料流动及温度分布的影响.模拟结果表明:当充型温度为590℃,压射速度为5 m/s时,半固态浆料充型平稳,没有形成喷溅和卷气现象,温度分布没有明显的热节区域形成,半固态浆料成形效果最理想,有利于获得充型完整、轮廓清晰、内部组织致密的半固态成形件.通过实验对数值模拟所获得的工艺参数进行了验证.     

低压铸造充型过程的数值模拟技术

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.     

注塑充模过程的数值模拟及计算机图形显示

利用控制容积数值计算方法对充模过程的充模阶段进行模拟,并利用计算机图形技术对模拟结果作了图形显示。在文中利用Sun-3/160工作站底层图形功能,显示了不同时刻模腔内的温度场和速度场,生动形象地再现了充模阶段的动过程。     

反应注射成型充模过程中气泡卷入现象的分析

通过反应注射成型冷态充模模拟，考察了充模过程中各种气泡的形成过程。对气泡产生的现旬豚原因进行了描述，分析，同时提出了充模过程中防止气泡卷入的措施。     

基于CAE分析的铝合金壳形件浇注系统的优化研究

随着铝及铝合金铸件越来越广泛的应用,各应用领域对铝合金铸件成形工艺提出了更高的要求和更高的标准.但是,原始的侧端面浇口浇注系统在铸件过程中还存在诸多缺陷.为提高铝合金壳形件浇注系统的充型和凝固性能,基于CAE、ProCAST,以ZL102铝合金壳形件为研究对象,提出了中心浇口浇注系统的优化方案.经数值模拟分析可得出结论,将中心浇口浇注系统应用于ZL102铝合金壳形的过程中,充型与凝固情况得到明显的改善,系统得到了最终的优化.     

基于CAE分析的铝合金壳形件浇注系统的优化研究

随着铝及铝合金铸件越来越广泛的应用,各应用领域对铝合金铸件成形工艺提出了更高的要求和更高的标准.但是,原始的侧端面浇口浇注系统在铸造过程中还存在诸多缺陷.为提高铝合金壳形件浇注系统的充型和凝固性能,本文基于CAE、ProCAST,以ZL102铝合金壳形件为研究对象,提出了中心浇口浇注系统的优化方案.经数值模拟分析可得出结论,将中心浇口浇注系统应用于ZL102铝合金壳形的过程中,充型与凝固情况得到明显的改善,系统得到了最终的优化.     

AlSi9Mg变速箱下壳低压铸造工艺模拟及优化

为解决低压铸造过程中容易产生气孔、夹渣、缩松等问题,研究了铸造工艺参数对低压铸造AlSi9Mg变速箱下壳充型及凝固过程的影响。依据Pro/Engineer软件绘制2种不同浇注系统的变速箱下壳三维实体模型,利用ProCAST软件进行数值模拟,探讨浇注温度、铸型温度及充型压力等对AlSi9Mg变速箱下壳低压铸造时金属液充型及凝固过程的影响,以标准化正交表对实验结果进行有效分析。结果表明,较合理的工艺参数为浇注温度700℃、铸型温度350℃、充型压力45 kPa,在此工艺参数下铝合金变速箱下壳铸件缩孔、缩松缺陷体积由原来的1.537 cm~3降为1.425 cm~3。对AlSi9Mg变速箱下壳低压铸造工艺进行模拟研究,可为变速箱下壳低压铸造工艺的优化提供参考依据,具有实际应用价值。     

基于Moldflow塑料弯管注塑模浇注与冷却系统优化

传统注塑模具设计受试模修模的约束,不但开发效率低而且耗费成本高,在此以塑料弯管为例,应用Moldflow模流软件对产品进行充模流动分析,预测注塑成型存在的问题,通过运用数值模拟技术进行多次可行的"试模"分析,再结合生产制造实际进行修正,最终获取合理的浇注与冷却系统建设方案,为模具设计提供重要参考依据.