城轨铝合金制动盘成形仿真和缺陷预测

发展城轨列车是缓解城市交通拥堵的重要途径。列车运行速度提高到120 km/h以上时,传统的闸瓦-车轮踏面制动已不能满足列车制动的要求。针对140～160 km/h城轨列车用SiC_p/A356复合材料制动盘,利用ProCAST凝固模拟软件对制动盘的真空调压成形工艺进行仿真分析,基于流场、缩孔缩松、凝固时间及固相率等模拟结果,确定了制动盘内部成形质量良好的浇注系统和浇注工艺参数,成形了内在质量完好的SiC_p/A356制动盘。     

TiB2/A356复合材料薄壁零件熔模铸造研究

利用TiB2和A356热物性的文献值,根据颗粒均匀分散于基体类型复合材料热物性的计算准则确定了10％TiB2/A356铝基复合材料的热物性参数,并将其用于实际生产中某航空零件熔模铸造的数值模拟.通过浇注实验验证了数值模拟结果与实际的一致性和热物性参数的可靠性,在此基础上通过模拟与实验结合的方式改进了浇注工艺,消除了缩松缩孔缺陷,提高了铸件质量.     

TiB2/A356复合材料航空零件的熔模铸造

研究了TiB2/A356复合材料的各热物性参数与TiB2体积分数的关系,并对ProCAST软件的数据库进行二次开发,以得到不同TiB2体积分数的TiB2/A356复合材料的热物性参数随温度变化的关系.对某航空零件进行熔模铸造的模拟和试验.结果表明,通过提高浇注温度、浇注速度以及添加保温材料,消除了该零件表面的缩松、缩孔缺陷.     

A356合金3D Kagome点阵夹芯板低压熔模铸造工艺

以3D-Kagome点阵夹芯板为研究对象,采用Anycasting软件对A356合金点阵夹芯板的低压熔模铸造过程进行数值模拟,研究了浇注系统及主要的工艺参数对A356合金点阵夹芯板成形的影响,并在此基础上进行了工艺优化。结果表明,随着浇注温度提高,金属液的充型能力增加,缺陷减少,但当温度超过770℃时,缩松、缩孔缺陷有增加的趋势。通过模拟计算,确定了点阵夹芯板最佳浇注工艺:浇注温度为770℃,型壳预热温度为200℃,充型速度为40mm/s,并将模拟试验结果进行试验验证,表明该工艺切实可行。     

TiB_2/A356复合材料的热物性参数计算系统开发与熔模铸造数值模拟

使用Matlab软件开发了复合材料的热物性参数计算系统,并使用该系统获取了TiB_2/A356复合材料的热物性参数,并导入PROCAST的数据库对其热物性参数进行二次开发,对铸件熔模铸造过程进行模拟。模拟结果显示,铸件缩孔、缩松严重,且空隙率较大。分析缺陷产生的原因为增强体的加入使得液体流动性变差,补缩能力较弱。最后通过正交试验法获得流动性较好的A356铝合金,并通过提高浇注温度得到浇注结果合格的铸件。     

“筒壳”铸件半固态压铸过程数值模拟

采用铸造模拟软件ProCAST对腔深、壁薄的A356合金的“筒壳”铸件进行模拟分析.通过对其压铸过程中的温度场进行数值模拟、分析,预测缩孔缩松所在的位置及大小.优化出最佳工艺参数:浇注温度为590℃,压射速度为5 m/s,模具温度为220℃.在此工艺条件下A356半固态浆料充型平稳,温度场分布均匀,无飞溅卷气和浇注不足等缺陷,在实际生产中获得了质量完好的铸件,验证了该工艺参数.     

Numerical Simulation Research of Investment Casting for TiB2/A356 Aluminum Base Composite

研究了TiB2/A356铝基复合材料的某航空零件熔模精密铸造性能。根据该复合材料的各热物性参数和TiB2体积分数的关系,结合Pro CAST软件对其数据库进行二次开发,建立了体积分数为10%的TiB2/Al铝基复合材料的热物性参数随温度变化的关系。对某航空薄壁零件进行熔模铸造模拟,模拟结果显示:通过提高A356浇注温度、浇注速度和在浇口与冒孔周围添加保温材料措施,使零件表面的缩孔、缩松缺陷得到解决。     

TiB_2/A356铝基复合材料的熔模铸造数值模拟研究(英文)

研究了TiB2/A356铝基复合材料的某航空零件熔模精密铸造性能。根据该复合材料的各热物性参数和TiB2体积分数的关系,结合Pro CAST软件对其数据库进行二次开发,建立了体积分数为10%的TiB2/Al铝基复合材料的热物性参数随温度变化的关系。对某航空薄壁零件进行熔模铸造模拟,模拟结果显示:通过提高A356浇注温度、浇注速度和在浇口与冒孔周围添加保温材料措施,使零件表面的缩孔、缩松缺陷得到解决。     

基于Magma的桥壳浇注系统分析与优化

针对某型号桥壳在浇注过程中出现缩松、缩孔缺陷,采用MAGMA软件对铸件的浇注工艺进行了数值模拟,通过分析其在充型和凝固过程中的温度场、流场及缩松、缩孔分布图,提出了浇注系统的优化工艺,并对优化后的工艺能否有效消除铸件的缩松、缩孔缺陷进行了再分析。实验结果表明:使用底注式浇注工艺替换原先的中注式浇注工艺能有效地消除桥壳的缩松、缩孔缺陷,提高桥壳的合格率。     

SiCp／A356复合材料基片的近净成形工艺及性能

采用SiCp预制坯成形及无压浸渗法相结合的工艺,实现了SiCp/A356复合材料基片的近净成形.研究了SiCp预制坯烧结后的连接机理,以及浸渗温度及浸渗时间对复合材料相对密度的影响,并对SiCp/A356复合材料基片的性能做了测试.结果表明,SiCp烧结后表层生成的SiO2对SiCp多孔陶瓷预制坯起连接作用;基片材料的相对密度随着浸渗温度及浸渗时间的增加而提高;在50～200 ℃温度范围内,基片材料热膨胀系数变化范围为(11.15～12.46)×10-6 K-1,热导率为110.001～94.282 W·m-1·K-1;常温抗弯强度为210.8 Mpa.