鋁合金磁電機蓋壓鑄成型數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、壓力鑄造作為一種近凈成形技術(shù)，在航空航天、車輛制造等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。隨著全球工業(yè)的迅猛發(fā)展，鋁合金壓鑄在鑄造領(lǐng)域的比重逐漸提升。壓鑄過程十分復(fù)雜，過程中容易出現(xiàn)卷氣、氧化夾雜、冷隔、氣孔、粘模、縮孔縮松等問題。然而在實際生產(chǎn)中，企業(yè)往往依賴于經(jīng)驗反復(fù)調(diào)模試模來處理這些缺陷，以保證鑄件的質(zhì)量，但會使鑄件生產(chǎn)成本增加、周期延長，同時削弱了企業(yè)的競爭力。
　　本文針對鋁合金磁電機蓋在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)粘模、冷隔及大量的縮孔縮松等缺陷導(dǎo)致產(chǎn)

2、品的合格率低下的問題，采用AnyCasting軟件模擬鑄件壓鑄過程，并結(jié)合P-Q2圖技術(shù)與正交試驗，獲得壓鑄機與壓鑄模匹配性良好、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、壓鑄工藝參數(shù)最佳的一套磁電機蓋的生產(chǎn)方案，為企業(yè)提供一條解決問題的可行新路徑。主要內(nèi)容如下：
　?。?）利用P-Q2圖技術(shù)研究了鑄件原生產(chǎn)方案下的壓鑄系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)壓鑄機與壓鑄模匹配性低，提出更換壓鑄機的要求。借助數(shù)值模擬技術(shù)模擬鑄件的充型過程及凝固過程，總結(jié)鑄件缺陷產(chǎn)生的具體原因，針對各

3、原因，改進了模具結(jié)構(gòu)，并再次利用P-Q2圖技術(shù)評價更換的壓鑄機與改進模具的匹配性。
　?。?）利用AnyCasting軟件對優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)后的鑄件進行仿真模擬。結(jié)果顯示：充型過程中金屬液流動平穩(wěn)，過程中無冷隔產(chǎn)生，凝固過程的溫度場分布更加均衡，厚大部位的縮孔縮松得到改善，同時改進方案的粘模概率降低。之后將改進方案的推出機構(gòu)的推桿進行重新設(shè)計，改進方案選用直徑8 mm，數(shù)量為39根的推桿，此時各推桿的穩(wěn)定性校核顯示均合理。
　　

4、（3）利用正交試驗法，研究了合金澆注溫度、模具預(yù)熱溫度及沖頭壓射速度三個參數(shù)對磁電機蓋縮孔縮松缺陷的影響，發(fā)現(xiàn)澆注溫度對鑄件的縮孔縮松的形成影響最大，模具預(yù)熱溫度的影響次之，壓射速度的影響最?。煌瑫r進一步分析試驗結(jié)果得到一組保證鑄件品質(zhì)的最佳工藝參數(shù)：澆注溫度630℃、模具預(yù)熱溫度170℃、壓射速度2.1m/s。
　　（4）將改進后的模具以最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)在更換的壓鑄機上進行鑄件生產(chǎn)驗證。結(jié)果表明：實際結(jié)果與模擬結(jié)果基本吻合，鑄件