汽車鋁合金零件的低壓鑄造數(shù)值模擬研究.pdf

1、低壓鑄造技術(shù)是一種精密的鑄造工藝，其優(yōu)點(diǎn)是鑄件尺寸精度高、充型平穩(wěn)及后續(xù)加工量少等許多優(yōu)點(diǎn)。基于上述等優(yōu)點(diǎn)，低壓鑄造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)中。然而，低壓鑄造件在實(shí)際生產(chǎn)過程中，其產(chǎn)品易出現(xiàn)縮孔、縮松，甚至冷隔、欠鑄，這是因?yàn)榈蛪鸿T造需要對(duì)鑄件的成形因數(shù)（如模具預(yù)熱溫度、澆注溫度、充型壓力等）進(jìn)行精確控制，才能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)可以在鑄件實(shí)際生產(chǎn)之前確定其最佳成形工藝，降低生產(chǎn)成本。

2、
　　本文利用鑄造數(shù)值模擬軟件ProCAST對(duì)制動(dòng)器分隔盤和變速箱下殼低壓鑄造的充型及凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究，結(jié)合低壓鑄造充型及凝固過程數(shù)值模擬的基本理論，分析低壓鑄造件充型及凝固過程的數(shù)值模擬結(jié)果，預(yù)測鑄件中出現(xiàn)的氣孔、縮孔等缺陷，進(jìn)而優(yōu)化澆注系統(tǒng)和鑄造工藝參數(shù)，建立合理的工藝方案，滿足企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的需求。
　　本論文主要做了如下幾個(gè)方面的研究：
　　1.運(yùn)用Solidworks軟件對(duì)制動(dòng)器分隔盤和變速箱下殼進(jìn)行了

3、三維實(shí)體建模，引用第三方Geomesh Environment軟件對(duì)三維模型進(jìn)行了修復(fù)，使用MeshCAST模塊對(duì)三維模型建立了有限元模型。
　　2.利用鑄造CAE軟件ProCAST對(duì)制動(dòng)器分隔盤的多種鑄造工藝參數(shù)進(jìn)行了模擬計(jì)算，把獲得的最佳工藝參數(shù)進(jìn)行試澆鑄。結(jié)果表明：試澆鑄件與模擬結(jié)果基本吻合，證明了低壓鑄造數(shù)值模擬的可靠性，為探索變速箱下殼的最佳低壓鑄造工藝奠定了基礎(chǔ)。
　　3.根據(jù)汽車變速箱下殼的特點(diǎn)，進(jìn)行了內(nèi)澆口位

4、置選擇的分析，設(shè)計(jì)了四個(gè)內(nèi)澆口和六個(gè)內(nèi)澆口兩種澆注系統(tǒng)。模擬研究表明：四個(gè)內(nèi)澆口的澆注系統(tǒng)更有利于鑄件的凝固補(bǔ)縮，六個(gè)內(nèi)澆口的澆注系統(tǒng)更有利于鑄件的平穩(wěn)充型。這兩種澆注系統(tǒng)的優(yōu)劣以變速箱下殼鑄件缺陷量來評(píng)判的話，采用四個(gè)內(nèi)澆口的澆注系統(tǒng)來引入金屬液更為合理。
　　4.在采用四個(gè)內(nèi)澆口澆注系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多組工藝參數(shù)的低壓鑄造數(shù)值模擬，分析了充型凝固過程中的流場、溫度場、缺陷預(yù)測等結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鑄型預(yù)熱溫度升高至360℃，澆注溫度