挤压铸造无缩孔判据在有色金属中的验证

挤压铸造 (又称液态模锻 )是铸造技术和热模锻技术相结合而派生出的全新工艺。试验发现必须协调好挤压铸造中比压、加压时间、加压速度各工艺参数之间的关系 ,才能生产出完全无缩孔缩松铸件。本文以铝硅合金为例 ,对挤压铸造的无缩孔判据进行验证。研究发现 :无缩孔判据中时间因子判据的成立条件为开始加压时间和升压时间之和小于铸件的全部凝固时间 ,即 tp1+ tp2 相似文献   

基于AnyCasting的换挡塔压铸缺陷分析及工艺改进

换挡塔原压铸工艺易出现缩松缩孔缺陷,本文对原压铸工艺进行改进,改进浇注系统,利用Anycasting模拟压铸成形工艺中金属液充型和凝固过程。分析表明,金属液能够平稳充型,铸件形状比较完整,铸件凝固过程比较合理,整体上实现了顺序充型和顺序凝固。压铸工艺改进后,铸件缩松缩孔缺陷明显改善,质量大幅提升,铸件的成品率和生产效率得到了较大的提高。     

镁合金压铸工艺的数值模拟

运用有限元模拟软件对镁合金AZ91D压铸零件的充型和凝固过程进行数值模拟,分析完全凝固后存在于铸件中的缩孔及气孔缺陷的体积分数;以铸造缺陷尺寸为标准,研究压射速度、浇注温度及模具初始温度3种压铸工艺参数对铸件质量的影响,获得优化的压铸工艺参数,为减少镁合金零件的缩孔和内部气孔、提高压铸件致密度和表面质量提供依据。模拟结果表明,铸件中存在最小缺陷的最佳压铸工艺参数是:冲头压射速度为2.4 m/s,浇注温度为655℃,模具初始温度为200℃;最终获得的缩孔的体积分数仅为1.909 80%,气孔体积分数为1.766 83×10-6。     

易切削钢9SMn28凝固过程的CAFE法模拟

为了耦合缩孔和疏松模拟凝固过程三维微观组织,对元胞自动机--有限元(CAFE)法的物理本质和数值计算方法进行了分析,采用CAFE法对易切削钢9SMn28铸件进行了凝固过程、缩孔和疏松及三维微观组织的模拟.模拟结果表明:在空冷条件下,铸件表层的凝固是在连续降温过程中进行的,内部是先等温凝固,后降温凝固;缩孔和疏松模拟结果与实际铸件的基本相符;实现了9SMn28合金三维微观组织的模拟,模拟结果与实验吻合较好.     

铸件缩孔缩松多种预测判据的应用

为解决国内凝固模拟软件中缩孔缩松预测判据比较单一的问题 ,满足用户使用多种判据从不同角度分析铸件缩孔缩松形成的需要 ,从实际应用出发 ,在自主开发的 FT-Star凝固模拟软件的基础上 ,改进和增添了多种缩孔缩松预测判据。用户可以根据需要方便地选用 ,并可从多种途径对铸件缺陷的形成进行定量或定性的分析。实际铸件分析表明该法效果良好。     

液态模锻件表面粗糙度及收缩率的研究

本文研究了液态模锻主要工艺参数（比压、开始加压时间、模具温度、保压时间等）对制件表面粗糙度和收缩率的影响，给出了试验曲线以及表面粗糙度的变化范围，为液态模锻精密成形工艺提供了依据。     

液态密度亏值对球墨铸铁收缩的影响

实验测定了化学成分、浇注温度、铸件模数和铸型刚度对球墨铸铁收缩特性的影响。对球铁试样的重量、缩孔体积和轮廓膨胀与灰涛铁进行了对比:在相同工艺条件下,球铁件的重量比形状及尺寸相同的灰铸铁件轻约百分之一,提出了球墨铸铁液态密度亏值的新观点,讨论了液态密度亏值对球墨铸铁收缩的影响、球铁凝固的外形尺寸变化和无冒口铸造。     

涨紧轮铸造工艺数值模拟

为缩短生产周期,降低生产成本,同时达到提高涨紧轮铸件质量的目的,利用Pro CAST软件对矿用涨紧轮铸造方案进行模拟优化.研究表明:在冒口根部安放保温套,可以减缓冒口内金属液的凝固使该处热节上移,同时延缓铸件上部金属液的凝固,促进自下而上顺序凝固的实现.从而使冒口根部的缩孔缩松缺陷脱离铸件上表面,底部的缩孔缩松缺陷大部分成堆分布于铸件底部轴心处.因此,对于涨紧轮,通过Pro CAST模拟,证明侧底面切线引入式浇注并且铸体带保温套的铸造工艺为最优方案.     

GE构架的铸造模拟分析及工艺改进

GE构架为机车上的一个关键零件,服役时承受重载和频繁的冲击载荷作用.因而要求该件组织致密,不允许有缩孔,缩松和气孔等缺陷.本文先运用Pro/e软件对GE构架进行实物造型,然后利用MAGMAsoft软件对铸件充型和凝固过程进行模拟,预测铸件可能发生缩孔、缩松缺陷的位置,最后针对模拟结果进行铸造工艺优化改进并进行生产实验.实验结果表明,工艺改进后得到的铸件热节缺陷几乎消失了,缩松或缩孔缺陷也相应地减少.     

大链轮铸钢件的铸造工艺优化

运用华铸CAE模拟技术对大链轮铸钢件的铸造工艺的凝固过程进行了模拟,分析了缩松、缩孔等缺陷形成的原因。在此基础上,通过华铸CAE模拟技术不断调整补贴、冒口、浇注系统的尺寸和结构,并进行凝固模拟,最终获得了合适的工艺。结果表明:应用CAE模拟技术可有效地预测铸造充型凝固过程中可能出现的缩孔、缩松缺陷,并能辅助优化铸造工艺,保证铸件质量,提高工艺出品率,节约大量实验成本。     

负压实型铸造砂型强度及型壁移动的影响因素

研究了影响负压实型铸造中砂型强度及型壁移动的工艺因素及其影响规律．结果表明：提高真空度或增加吃砂量都可以提高砂型内部压力而使其强度提高，并减少型壁移动；砂型侧面压力远远低于正面压力，通过振动可以提高砂型的侧面压力而有利于砂型在水平方向上的充填；实验得出的真空度、吃砂量与砂型内部压力、型壁位移及由液体产生的外部压力之间的定量关系，为制定铸造工艺参数以消除铸件冲砂缺陷、提高铸件尺寸精度提供了依据．     

全金属单螺杆泵工作性能的仿真与实验研究

基于计算流体力学(CFD),选用三维瞬态湍流动网格模型,对双头全金属单螺杆泵进行流体仿真分析,编写CG宏函数实现动网格中流域动边界的行星运动,仿真研究不同黏度和转速对泵工作效率的影响,同时对该型全金属螺杆泵在不同黏度和转速下进行实验研究。结果表明:在稠油热采环境中,油液黏度较低(50 m Pa·s),提高转速可以有效改善容积效率和泵效;在稠油冷采环境中,油液黏度较高(50 m Pa·s),提高转速泵效先增大后减小,转速过大会引起定转子接触碰撞频率、油液对转子的正压力以及油液对转子的摩擦阻力的增大,使得泵效降低,容积效率维持在较高水平;该泵更适合于黏度较高液体的输送。     

前轴成型辊锻工艺及三维有限元模拟

分析了前轴成型辊锻与模锻复合成形工艺的优点和工艺路线，采用刚粘塑性有限元方法对其成型辊锻过程进行了模拟，获得了辊锻成形流动过程和力能曲线，揭示了成型辊锻金属流动规律以及模腔设计和成形载荷之间的联系．通过成型辊锻各道次成形力与扭矩数值的比较，表明变形抗力是按辊锻顺序逐道增加的，对此进行了解释．将模拟锻件和实验锻件进行了对比，显示了金属流动的一致性和有限元模拟结果的正确性．实践证明，采用有限元技术研究前轴成型辊锻工艺，能减少工艺设计和工艺调试时间30％以上，有利于快速市场响应．     

多向模锻中侧向挤压力的分析与计算

以具有侧向压力的圆柱体镦粗为基础,分别导出了多向模锻中汇集式侧向挤压力和分流式侧向挤压力的计算公式,研究了锻件形状复杂系数对挤压力的影响,并将理论计算同实验测试所得的结果进行了比较.     

基于UG NX4.0的液态模锻模具设计

介绍了利用UGNX4.0软件对液态模锻模具设计的方法。通过具体实例,阐述了如何利用UGNX4.0软件的参数化实体建模技术实现模具型腔、型芯的设计,模具装配、干涉分析、生成二维图形。研究结果表明UGNX4.0软件对液态模锻模具的设计具有一定的参考价值。     

大型铸钢件凝固过程数值模拟及缩孔预计

本文用交替隐式法(即IAD法)和TRUE。BASIC语言设计了铸件凝固过程数值模拟软件。使用该软件模拟了高压内缸A-A截面的凝固进程,并预计了该截面上缩孔位置。模拟与实验结果吻合较好。     

铝熔体在铸嘴型腔中的传热及凝固现象分析

在双辊铝带坯铸轧工艺中,前箱铝熔体的温度对金属熔体在铸嘴型腔中的流动性能、铸轧速度和铝带坯质量有重要影响,而确定前箱铝熔体温度的基本依据是熔体在铸嘴型腔中的能量损失.目前,双辊铸轧铝带坯生产中前箱铝液温度主要通过经验或大量试验确定.通过分析金属熔体在铸嘴型腔中的对流换热及凝固现象,建立了非稳态和稳态传热过程中金属熔体在铸嘴型腔中的温度变化近似数学模型.这对合理确定参数(铸轧速度、铸嘴的几何尺寸和环境温度等)不同时前箱熔体温度提供了理论依据.     

大型全纤维曲轴TR镦锻装置失效分析

对大型全纤维曲轴TR镦锻装置中的模座进行了断裂失效分析,该装置在修改曲轴大法兰成形方式为全封闭成型后的第一次使用中,上、下模座均断裂.采用DEFORM一3D软件对该全纤维钢曲轴镦锻成形进行数值模拟,计算获得锻件成形力和模具充填效果.采用I-Dears软件对曲轴TR镦锻装置进行结构强度计算,获得了镦锻装置的应力和变形状态,分析了模座发生断裂失效的原因.计算结果表明,模座实际的断裂部位和裂纹方向与强度分析结果吻合.     

高压变熔点过冷大体积近快速凝固

依据压力可以改变某些金属的熔点的原理,设计了高压大体积凝固工艺,对液态金属施加高压,提高熔点,其凝固过程不依赖于散热速度,而只取决于加压速度,从而实现大体积的近快速凝固,对高压凝固过程的相关参数进行了数值模拟,并对过晶Ａｌ－Ｓｉ合金的高压凝固组织进行了初步探讨。