凝固模拟技术在汽车传动器壳体铝合金铸件工艺优化中的应用

应用华中科技大学开发的InteCast铸造凝固模拟软件,对汽车传动器壳体铝合金铸件的铸造工艺进行了凝固过程模拟。根据凝固模拟结果和试生产情况分析了铸件出现的缩孔缺陷,进行了工艺优化并再次进行凝固模拟验证,确定了最终的铸造工艺方案并用于铸件生产,有效地控制了缩孔缺陷的产生,大大提高了工艺出品率。     

刹车卡钳叠型铸造数值模拟分析及工艺优化

采用有限元分析软件Procast对某轿车刹车系统卡钳叠型铸造时充型和凝固过程进行了模拟和研究,预测了缩孔、缩松等铸造缺陷出现的位置.结果表明,这些模拟缺陷与实际缺陷位置基本一致.同时,根据模拟分析结果对铸造工艺进行优化,采用反向浇注、切断分支直浇道的优化工艺稳定了浇注系统中的铁液,改善了缸体部位的缩孔、缩松.提高了铸件的合格率.     

DF-300A减速机箱体铸造工艺优化设计

运用铸造数值模拟软件Pro CAST,对DF-300A减速机箱体的铸造工艺方案进行充型和凝固过程的数值模拟,分析铸件充型和凝固的状态以及温度场的变化情况。针对温度对阶梯式浇注工艺方案的充型和凝固过程的影响进行数值模拟,根据分析结果对箱体的铸造方案进行优化改进并确定最优浇注温度为1 400℃。通过增加冒口尺寸及数量、增加冷铁、改变铸件的圆角大小等方式有效地控制了缩孔、缩松缺陷的产生,提高了铸件品质和合格率。     

数值模拟技术在球铁桥壳铸造工艺优化中的应用

对树脂砂型铸造球墨铸铁叉车后桥壳的铸造工艺进行了设计,并采用华铸CAE软件对其充型和凝固过程进行了模拟,分析了铸件产生缩孔的原因。根据缺陷产生的模拟分析结果,对工艺方案进行了改进和调整。通过放置冷铁和出气孔,使铸件实现顺序凝固,从而消除缩孔缺陷,获得健全无缺陷的后桥壳铸件。     

球铁轮毂的凝固数值模拟及铸造工艺优化

采用华铸CAE软件,对客车的球墨铸铁轮毂铸件的凝固过程进行了数值模拟,根据对铸造工艺方案的凝固模拟和实验结果分析,获得了1种合适的铸造工艺用于轮毂铸件生产,有效地消除了轮毂生产过程的缩孔、缩松缺陷。     

View Cast软件在星轮铸钢件铸造工艺优化上的应用

生产过程中发现星轮铸钢件有缩孔、缩松缺陷.运用ViewCast软件对其铸造工艺及凝固过程进行模拟.分析了缺陷形成的原因.根据模拟结果,再用V-Cast软件冒进行口尺寸改进、优化工艺的模拟.结果表明:优化工艺中的冒口尺寸和位置是合适的,实现了顺序凝固,消除了缩孔、缩松缺陷,保证了铸件质量.     

球铁过桥箱的铸造工艺设计及数值模拟

利用华铸CAE软件对球墨铸铁过桥箱铸造工艺的充型及凝固过程进行了模拟,分析了铸件可能产生的缺陷。根据模拟结果,对铸造工艺方案进行了优化。通过放置冷铁和改善浇注系统,使铸件实现顺序凝固,消除了缩孔缺陷,提高了铸造过桥箱的质量和工艺出品率。     

台车车轮铸造工艺的数值模拟及优化

利用V-Cast模拟软件，对车轮铸造的凝固过程进行了数值模拟，分析了原工艺产生缺陷的部位和原因。在此基础上，改进了浇注系统，优化了铸造工艺。模拟分析显示，新工艺实现了车轮的顺序凝固，消除了缩孔缺陷。生产实践表明，新工艺生产的车轮内部组织致密，满足其技术要求。     

基于Procast的油缸支架铸件工艺分析及优化

铸造模拟软件作为一种有效的铸造工艺设计和优化工具，在全球铸造行业中日益得到广泛的应用。针对油缸支架在样品试制过程中发现的缩孔和缩松缺陷，利用Procast软件对其凝固过程进行数值模拟运算，并根据模拟结果对原有的工艺进行了优化。通过对铸件进行X射线探伤和解剖证实模拟结果是准确的。     

汽轮机阀体铸造凝固过程数值模拟及缩孔、缩松的预测

在分析了铸件凝固过程结晶潜热释放和缩孔、缩松形成条件后,应用数值模拟软件模拟了砂芯铸造汽轮机阀体的凝固过程,得到阀体铸件凝固的温度梯度分布,并预测了铸件出现缩松、缩孔缺陷的部位。在此基础上,对铸件凝固过程进行了阐述。数值模拟结果可供阀体铸造工艺设计参考。     

Mold-filling characteristics of AZ91 magnesium alloy in the low-pressure expendable pattern casting process

The magnesium (Mg) alloy low-pressure expendable pattern casting (EPC) process is a newly developed casting technique combining the advantages of both EPC and low-pressure casting. In this article, metal filling and the effect of the flow quantity of inert gas on the filling rate in the low-pressure EPC process are investigated. The results showed that the molten Mg alloy filled the mold cavity with a convex front laminar flow and the metal-filling rate increased significantly with increasing flow quantity when flow quantity was below a critical value. However, once the flow quantity exceeded a critical value, the filling rate increased slightly. The influence of the flow quantity of inert gas on melt-filling rate reveals that the mold fill is controlled by flow quantity for a lower filling rate, and, subsequently, controlled by the evaporation of polystyrene and the evaporation products for higher metal velocity. Meanwhile, the experimental results showed that the melt-filling rate significantly affected the flow profile, and the filling procedure for the Mg alloy in the low-pressure EPC process. A slower melt-filling rate could lead to misrun defects, whereas a higher filling rate results in folds, blisters, and porosity. The optimized filling rate with Mg alloy casting is 140 to 170 mm/s in low-pressure EPC.     

基于Procast的铝合金筒体差压铸造工艺研究

运用Procast软件对某铝合金筒体的差压铸造方案进行模拟优化。通过分析充型和凝固过程的温度场,发现在筒体的厚壁部位易出现缩孔、缩松缺陷。经过优化计算,通过提高模具预热温度和厚大部位刷导热涂料,实现了铸件的顺序凝固,提高了成品率,获得了理想铸件。     

大型铸铝件铸造工艺有限元分析与优化

先对大型铸铝件设计两种浇冒口系统方案,然后利用有限元数值模拟方法对其充型流场及凝固过程温度场进行耦合分析,预测铸件铸造过程中缩孔缩松缺陷的产生,并对不同浇注速度条件下铸件的充型流场和充型初期流动前沿进行分析,优化出合理的浇冒口系统设计方案以及浇注速度,最终得到更为可行的铸造工艺方案.     

应用两相流模型模拟压铸充型过程的卷气现象

通过对压铸充型过程中卷气缺陷形成机理的分析,认为型腔中空气的流动以及与金属液之间的相互作用是形成卷气现象的主要原因.为了考虑型腔中空气的流动,采用了一种不可压缩两相流数学模型来模拟压铸充型过程的卷气现象.通过计算流体力学中的两个基准算例,较为全面地验证了该模型的准确性和可靠性.在此基础上,设计了专门针对压铸充型过程的高速水模拟实验,通过对可视化实验结果与两相流模拟结果的比较,证实二者吻合较好,说明了该模型能够较好地模拟液体的充填行为和卷入其中的气泡.     

Mensuration and simulation of mold filling process in semi-solid die-cast of aluminum alloy

To understand the flow trace of semi-solid slurry in mold cavity, some thermocouples were inserted in mold cavity, and the reaction timing of thermocouples showed the arrival of fluid. The filling time and rate were estimated by comparison between the experiment and calculation. The introduction of computer simulation technique based on ADSTEFAN was to predict injectionforming process and to prevent defects during trial manufacture of various parts. By comparing the formed appearance of parts in experiment and in simulation, and observing the relationship between internal defects inspected by X-ray or microscope and the flow field obtained in simulation, it was indicated that both have quite good agreement in simulation and experiment. Right predictions for cast defects resulted from mold filling can be carried out and proper direction was also proposed. The realization of numerical visualization for filling process during semi-solid die-cast process will play an important role in optimizing technology plan.     

Influence of intensification pressures on pores in die-cast ADC12 alloys

Die casting process is widely applied in making Al parts. However,due to high speed of liquid metal flow in the die cavity,gases are prone to be entrapped in the filling,resulting in porosity defects. The X-ray computed tomography scanning technique was used to detect the pores in die-cast ADC12 alloys with different intensification pressures. The three-dimensional features of pores including pore size,number,sphericity have been obtained. The effect of different intensification pressures on two different kinds of pores,namely gas-pores and shrinkage pores,was analyzed. The results show that with increasing the pressure,the pore fractions and quantity gradually decrease. When the pressure increased to 85 MPa,the pores from gas entrapment during the mold filling were compressed,leading to a lower porosity fraction. The pressure cannot affect the pores in the samples with a thin wall(2 mm) due to a great solidification rate.     

Ti-6-4合金熔体离心铸造过程中流态分析

针对金属型离心浇铸Ｔｉ６Ａｌ－４Ｖ（Ｔｉ－６－４）合金人工骨关节,对其充型过程进行了理论分析,得出了熔体离心充型过程中的层流判据以及熔体自由面仍的变化规律,结果表明,离心力场下,熔体充型时可保持的层流长度随转台转这的提高而减小;熔体自由表面将发生倾斜,最终趋于竖直,此外,讨论了离心力场下铸件内部卷入性气孔和偏中心线缩松的产生原因及分布规律。     

照相机铝合金外壳压铸CAE分析

通过建立温度场计算数学模型,利用有限元软件ProCAST模拟了照相机铝合金外壳的充型过程。通过模拟结果分析,预测了铸件在充型过程中可能出现的相关缺陷以及缩孔疏松形成的位置,并提出了一些修改方案和改进措施。     

摩托车发动机左盖压铸缺陷分析及成形工艺优化

针对摩托车发动机左盖成品率和生产效率较低的问题,利用铸造数值模拟软件Anycasting模拟了铸件压铸成形中金属液充型和凝固过程,分析了问题产生的原因。结果表明,金属液充型过程中存在涡流、卷气现象,铸件壁厚处存在孤立的液相区,导致铸件出现缩孔、缩松、气孔等缺陷;冷却系统设计的不合理延长了金属液凝固时间,影响了铸件生产效率。通过改变进料方式、优化内浇口和溢流槽、增加冷却水道和局部冷却等措施,铸件的成品率和生产效率得到了较大的提高。     

计算机模拟在铝合金半固态压铸中的应用

在试制铝合金半固态压铸汽车零件过程中，引入计算机模拟技术用于充型过程的预测与缺陷的预防，实现了充型工艺系统的优化设计。通过实样压铸的成形外观和模拟结果以及内部缺陷的无损探伤和模拟的流场相比较，均表明模拟与实际结果符合良好。计算机模拟，对于充型过程所可能伴随的铸造缺陷可作出较为准确的预测，并提出改进的方向。通过实现半固态压铸的高速压射过程的数值可视化，对工艺方案和工艺过程的优化将有很好的参考作用。