半固态A356铝合金流变压铸充填过程的数值模拟

建立了半固态A356铝合金浆料的表观粘度触变模型,模拟了米字型压铸件的流变充填过程,并进行了实际流变充填验证.验证性的流变压铸表明,所建立的表观粘度触变模型正确可行,可用来模拟半固态A356铝合金浆料的流变压铸充填过程.数值模拟还表明,压射比压、内浇道浆料的流动速度和浆料温度对半固态A356铝合金的流变压铸充填过程具有重要影响.较大的压射比压、内浇道浆料的流动速度和浆料温度有利于流变充填;流变压铸的内浇道尺寸对半固态A356铝合金的流变压铸充填过程具有重要影响,较大的内浇道尺寸有利于流变充填,对于米字型压铸件而言,合适的压铸工艺参数为:压射比压不小于30MPa,内浇道的流动速度不小于3.00m/s,浆料温度在595℃以上.     

锁扣半固态压铸模具及压铸工艺研究

研究了半固态流变压铸成形技术,设计并制造出不同内浇道尺寸的锁扣半固态压铸模,利用模拟软件对半固态流变压铸充型及凝固过程进行了数值模拟,并进行了试验验证。结果表明,模具温度对半固态压铸影响较大,应保持在250～300℃。压铸模内浇道尺寸也有重要影响,较大内浇道面积(17mm2)的铸件硬度优于较小内浇道面积(11mm2)的铸件硬度。试验得到的最优半固态压铸工艺参数,压射速度为1m/s,模具预热温度为240℃,浆料温度为590℃。     

工艺参数对汽车用盒形件半固态压铸过程的影响

采用半固态成形技术(SSM)代替传统铸造来生产汽车用盒形件。基于Power Law Cut-Off(PLCO)模型和有限元模拟软件ProCast2008对盒形件半固态压铸过程建立模型并进行数值模拟,揭示了主要工艺参数对成形过程的影响规律。结果表明,在盒形件半固态压铸过程中,浇注温度、冲头速度、模具加热温度有明显的影响,并进一步获得了半固态压铸的合理工艺参数。     

铝合金半固态压铸工艺参数及性能研究

应用具有不同厚度的简单板材模具来系统研究压铸工艺参数对A356铝合金半固态压铸件性能的影响,以优化半固态压铸工艺及其参数.试验结果表明,对A356铝合金半固态压铸,其性能随压射压力的增大而提高,当压射压力大于100 MPa,则性能基本上不再提高.压铸速度过小或过大会降低压铸件的性能.另外建压时间、坯料加热温度、模具预热温度以及脱模剂等参数对半固态压铸件性能也有明显的影响.     

汽车变速箱壳体的压铸过程模拟及工艺优化

由于汽车铝合金变速箱壳体的尺寸大、形状复杂,进行压铸生产具有比较大的困难。利用铸造仿真软件对铝合金变速箱壳体零件进行压铸过程数值仿真模拟,较为准确地预测了零件出现缺陷的位置,并结合试压铸生产的铸件分析了缺陷类型及产生的原因。通过采用改进内浇道设计、增设工艺性过桥等优化措施,减少了缺陷,提高了压铸件的品质。     

铝合金超低速压铸工艺参数对铸件性能的影响

应用具有不同浇道尺寸的简单圆形拉伸试样研究压铸工艺参数对ADC12铝合金超低速压铸件性能的影响,以优化超低速压铸工艺及其参数。试验结果表明,各种超低速压铸工艺条件下铸件的密度都比普通压铸高,影响铸件性能的主要因素不再是气孔,而是合金的凝固组织及飞溅凝固片和氧化夹杂等缺陷。在超低速实验条件下,浇道截面尺寸越大,对铸件性能影响越大,不同浇道尺寸对应有最佳浇道速度,在试验的三种浇道条件下,最佳浇道速度均低于0.6m/s;模具预热温度、浇注温度、铸造压力都有最佳值;在无增压条件下,仅采用较大的压射压力也可使铸件获得较好的力学性能。     

内浇道尺寸对熔模铸造铝合金薄壁件质量的影响

利用ProCAST仿真软件,研究了不同大小内浇道对熔模铸造铝合金固定插地件铸件质量的影响规律。结果表明,铝合金薄壁件在熔模铸造时,内浇道尺寸设计取下限有助于提高铸件铸造质量,且当铸件壁厚越薄时,参数取值应越小。     

第18届北美压铸协会国际压铸会议论文简介

从模型及模拟方法、生产过程及机械制造技术、模具材料、半固态铸造、挤压铸造、铝合金、镁合金、锌合金等八个方面介绍第１８届北美压铸协会国际压铸会议的论文内容。     

压铸模内浇道设计要素分析与应用

在压铸模设计中，内浇道的设计是很关键的，因为一般的铸造所面临的顺序凝固和补缩在压铸中作用极小。压铸中的高速射流充填特征决定了充填和流动顺序是影响产品质量的最主要因素。至今，设计者依然以经验为主进行压铸模浇注系统设计，如果内浇道设计的好，就能给压铸生产提供一个宽裕的工艺范围，容易压出合格的铸件；如果内浇道设计的不好，轻则导致较高的废品率，重则能使整套模具报废。因此，内浇道的设计就成了压铸设计中最重要的问题。但是，常用的设计手册中关于内浇道设计方面的篇幅很短，且很笼统，指导性差。     

海外文献速报

20110601大森齐,佐藤文好,金森幸一,等.铝合金悬架部件压铸模不良的改善.铸造工学,2010,82(5):312-315.悬架部件的模具故障主要是内浇道前的烧蚀,约占90%。产生原因在于悬架采用高真空压铸形成的压差以及很高的内浇道速度两者而引起。烧蚀频率为8次/月,或每2000件左右发     

充填速度与浇口对半固态AlSi7Mg合金成形过程的影响

确定半固态触变成形的边界条件,在半固态表观粘度耦合于流场的动量方程上,建立半固态AlSi7Mg充型过程的计算模型.对不同充填速度、浇口形状以及浇口设置位置下半固态成形过程进行模拟分析.结果表明:半固态合金的充填速度对流态及成形质量具有明显影响,与压铸相比,半固态浇口形状、设置位置等因素对充填流态影响相对较小,所以半固态工艺设计较为灵活.半固态压铸机的充填流量及充填压力取决于浇口面积、充填速度以及合金种类.充填速度决定半固态浆料流动形态,进而影响半固态制件的成形质量.     

轴承支架半固态压铸过程数值模拟

采用数值模拟方法分析了半固态铝合金的表观粘度及浇注温度对轴承支架铸件压铸充型和凝固过程的影响。结果表明,半固态铝合金的充型速度随其表观粘度的增加而显著下降,而浇注温度对充型速度的影响与液态压铸时的一致。铸件同一部位的凝固温度随半固态铝合金浆料充型时的表观粘度增加而提高。凝固后铸件内未出现铸造缺陷。     

镁合金半固态流变压铸充型流动过程分析

通过压铸实验分析了镁合金半固态流变压铸、液态压铸充型流动过程.结果表明,镁合金半固态流变压铸和液态压铸充型流动过程相似;相同充型条件下,半固态流变压铸卷气现象较少,压铸件质量优于液态压铸.同时,内浇道充型速度和内浇道尺寸对压铸件充填过程影响很大,合理的设置可以减少涡流和卷气,得到高质量的压铸件.     

镁合金半固态流变压铸型腔流动过程数值模拟的研究

利用数值模拟技术,模拟了镁合金液态压铸和半固态流变压铸成形充型流动过程.结果表明:半固态流变压铸成形在不同的内浇口尺寸与位置条件下都可以获得平稳的充型流动场,其工艺参数设计灵活;同等条件下,半固态流变压铸成形的型腔充填过程平稳,成形铸件的质量优于液态压铸成形.模拟结果与实验结果比较分析,两者的流动特征基本吻合.     

A356半固态触变充型与压铸充型过程模拟比较

利用商业软件Flow-3D，模拟了A356合金半固态触变压铸和普通压铸的充型流动过程。模拟结果表明：相同模具结构中的半固态压铸和普通压铸充型过程，半固态流动平稳，普通压铸由于湍流流动，因而容易出现气孔、卷气夹杂等缺陷。半固态触变压铸和普通压铸具有相同的流动通道。     

Effect of the gate geometry and the injection speed on the flow behaviors of a semi-solid A356 Al alloy

The effects of the viscosity, gate speed, and gate geometry on the flow behaviors of Al alloys in molten and semi-solid states were studied by direct observations of the flow patterns during die filling. Two different fluids, thixotropic fluid (semi-solid Al alloy) and Newtonian fluid (molten Al alloy), were chosen as the model fluids for monitoring the differences in flow patterns during die filling. High-speed photography was employed to record the real time flow patterns. Qualitative assessments on the critical gate speed were made based on the experimental results. The experimental results were also compared with results predicted based on the Reynolds number. Although the critical gate speed varies depending on the gate geometry, it is less than ∼2.5 m/sec in semi-solid forming, while it ranges from 0.3∼0.5 m/sec in squeeze casting.     

镁合金压铸充型过程的模拟仿真与试验验证

建立了耦合半固态镁合金表观黏度流变充型模拟的三维数学模型,对比了液态充型与半固态充型的流动特征,结果表明,液态充型呈紊流特征,而半固态充型平稳,呈层流特征,可减少铸件中出现气孔及氧化夹渣等铸造缺陷,最后通过试验发现半固态压铸件质量优于液态压铸件。     

基于CAE分析的汽车齿轮室浇注系统的优化

利用铸造模拟软件对汽车齿轮室充型和凝固过程进行了数值模拟，预测了零件在铸造过程中可能出现缺陷的位置。以模拟结果为依据，对其浇注系统进行反复的修改和优化。在铸件最后凝固的地方大量增设溢流槽，满足铸型内气体的排放要求，同时增设多个内浇道，使得液态合金更加平稳向型腔内推进，以减少卷气对铸件质量的影响。模拟结果表明：改进后的方案中液态合金充型平稳，且零件的铸造缺陷明显减少，从而提高了铝合金压铸件的整体质量。     

半固态A356压铸件充型与凝固过程的数值模拟

利用ProCAST软件对A356合金半固态压铸件下壳体进行耦合数值模拟。结果表明,在模具温度为220℃,充型温度为590℃、压射速度为5m/s时,半固态浆料充型平稳,温度场分布均匀,减少了缩孔、缩松等缺陷,为A356合金半固态压铸成形工艺的制定和优化提供了依据。采用此工艺参数,生产出合格铸件。在该件上所需部位可以钻螺纹孔,与其他零件装配使用。通过试验,验证了数值模拟优化工艺参数的合理性。