鋁合金薄壁件熔模精密鑄造研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,熔模精密鑄造的生產(chǎn)規(guī)模越來越大,應(yīng)用越來越廣泛。特別是近年來科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,航天、汽車和軍工等行業(yè)對零部件制作的要求越來越高,“薄”、“精”、“輕”成為未來零部件的總體發(fā)展趨勢。從而推動了熔模精密鑄造在薄壁精鑄件的應(yīng)用和發(fā)展。其中,鋁合金薄壁件在熔模精密鑄件中的應(yīng)用和發(fā)展最為迅速。
　　本文從鋁合金固定插地件的澆注系統(tǒng)設(shè)計、工藝方案和工藝參數(shù)優(yōu)化等方面入手對鋁合金薄壁件熔模精密鑄造進行研究。文中分別對鋁

2、合金固定插地件進行了有限元分析和三維造型,借助數(shù)值模擬技術(shù),對鋁合金固定插地件澆注系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計,并在此基礎(chǔ)上,就鋁合金固定插地件熔模精密鑄造的鑄造工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。其主要內(nèi)容如下:
　　首先,在查閱大量文獻和深入研究的基礎(chǔ)上,介紹了鋁合金精鑄件和熔模精密鑄造的發(fā)展概況,并對熔模精密鑄造的成形特點進行了簡單闡述。同時根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件,使用ProCAST鑄造工藝仿真軟件對鋁合金固定插地件的成形工藝進行研究,熟悉和消化仿真軟件的

3、功能,掌握了建立鋁合金固定插地件的有限元模型、熔模精密鑄造仿真分析和研究鋁合金固定插地件的熔模精密鑄造工藝參數(shù)優(yōu)化的一般方法。
　　其次,在對鋁合金固定插地件結(jié)構(gòu)和特點的深入研究后,就鋁合金固定插地件在熔模精密鑄造時,易產(chǎn)生縮松縮孔缺陷的原因進行分析,借助ProCAST鑄造工藝仿真軟件,再現(xiàn)鋁合金固定插地件原始工藝方案的鑄造過程,分析鋁合金固定插地件原始澆注系統(tǒng)設(shè)計的不足并針對不足進行優(yōu)化。研究結(jié)果表明:在采用熔模精密鑄造時,鋁合

4、金固定插地件縮頸下方增加一組內(nèi)澆道可有效減少鑄件內(nèi)部縮松縮孔的產(chǎn)生。
　　最后,對澆注系統(tǒng)改進后的鋁合金固定插地件熔模精密鑄造的成形工藝進行計算,并借助計算機數(shù)值模擬技術(shù)結(jié)合正交實驗法對鑄造成形工藝進行優(yōu)化設(shè)計,分析了澆注溫度、澆注速度和型殼預(yù)熱溫度對鑄件成形質(zhì)量的影響,最終確定了最優(yōu)工藝方案,降低了鋁合金固定插地件熔模精密鑄造縮松縮孔的產(chǎn)生傾向。并在此基礎(chǔ)上,本文還就鋁合金薄壁件熔模精密鑄造工藝設(shè)計的一般方法進行了探討,旨在為鋁