【摘 要】
新型鋁合金材料用于薄壁殼體鑄件制備,通過向ZL101A合金中增添微量Ni元素,基于ProCAST鑄造仿真軟件設(shè)計液壓泵殼體低壓鑄造工藝,數(shù)值模擬鑄件不同部位固相出現(xiàn)時間,并預(yù)測鑄件凝固過程中縮孔縮松現(xiàn)象。實際生產(chǎn)鋁合金薄壁殼體鑄件,并對殼體棒料進行高溫壓縮實驗,利用結(jié)構(gòu)變形機理以及微觀組織特點分析鑄件凝固成形機理。分析合理的澆注溫度以及熱處理工藝,能夠?qū)んw鑄件縮孔縮松現(xiàn)象進行有效控制,保證改進鋁硅合金薄壁殼體鑄件質(zhì)量。
【引 言】
近年來,鋁合金薄壁殼體鑄件在航空航天和汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用⑴,促進了鑄造技術(shù)的發(fā)展,同時也帶來了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的澆注系統(tǒng)設(shè)計很大程度上依賴于設(shè)計師們的經(jīng)驗,而澆注系統(tǒng)的合理性需要通過實驗來檢驗,這些嚴重制約了鑄造技術(shù)的發(fā)展。鋁合金薄壁殼體存在主體壁薄、外觀形狀復(fù)雜等問題,為了滿足現(xiàn)代智能制造生產(chǎn)方式的需求,通過計算機和傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法相給合,將能控制鋁合金的凝固過程,嚴格限制凝固缺陷⑶。這使得鑄造工藝仿真成為一種生產(chǎn)趨勢,數(shù)值模擬計算分析薄壁殼體鑄造工藝的研究將具有重要意義⑷。
鑄造過程包含金屬溶體充填型腔和金屬凝固冷卻的過程,對于金屬流動、凝固形核、晶體長大、冷卻收縮等現(xiàn)象如果工藝控制不當,很容易產(chǎn)生缺陷。本文以某型號液壓泵精鑄鋁基殼體為研究對象,通過對鋁合金液壓泵殼體鑄造工藝的充填、凝固過程進行模擬,從而實現(xiàn)鑄造過程中流動場及溫度場等計算⑺, 可以預(yù)測鑄造缺陷。結(jié)合試驗檢測和模擬預(yù)測技術(shù),獲得影響液壓泵鋁殼體精鑄特性的關(guān)鍵成形工藝參數(shù)的影響規(guī)律,通過開發(fā)相關(guān)技術(shù)改善鑄件的成形質(zhì)量,可以改進薄壁殼體的鑄造質(zhì)量。
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