鋁合金壓鑄工藝及虛擬工藝優(yōu)化研究與應(yīng)用.pdf

1、鋁合金是目前壓鑄業(yè)中用量最大的一類(lèi)有色金屬結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、輕工建材、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。壓力鑄造技術(shù)是特種鑄造的一種，因其充型能力強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)鑄件的終形或近終形成型等優(yōu)點(diǎn)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但多數(shù)壓鑄企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)反復(fù)試模修模的方式進(jìn)行壓鑄工藝設(shè)計(jì)以確保壓鑄件的質(zhì)量，導(dǎo)致壓鑄件整個(gè)生產(chǎn)周期延長(zhǎng)、成本增高，特別是對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的壓鑄件。由于壓力鑄造高速高壓的作用，金屬液流動(dòng)過(guò)程難以預(yù)測(cè)，易產(chǎn)生冷隔、卷氣

2、、澆不足等缺陷，影響產(chǎn)品的良品率的同時(shí)還會(huì)沖蝕模具。
　　本文以合作單位提供的汽車(chē)鋁合金缸體缺陷件為研究對(duì)象。利用p-Q2圖技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)和穩(wěn)健性理論得到結(jié)構(gòu)合理且能保證壓鑄件質(zhì)量最穩(wěn)定的壓鑄工藝方案，以達(dá)到減少試模時(shí)間，確保產(chǎn)品質(zhì)量，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的目的。
　　首先利用VB語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出一套p-Q2圖自動(dòng)繪制系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以解決壓鑄模澆口尺寸、壓射速度和壓射壓力之間相互匹配的技術(shù)難題；然后利用壓鑄數(shù)值模擬技術(shù)，通過(guò)虛擬工

3、藝實(shí)驗(yàn)的方式分析初始?jí)鸿T模產(chǎn)生壓鑄缺陷的原因，并給出改進(jìn)方案；再對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行虛擬工藝實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)一步優(yōu)化壓鑄模澆注排溢系統(tǒng)；接著在優(yōu)化方案基礎(chǔ)上，對(duì)壓鑄模進(jìn)行基于正交試驗(yàn)的穩(wěn)健性分析，觀察在噪聲因素影響下各組壓鑄工藝參數(shù)的充型過(guò)程，得到以縮孔縮松缺陷為衡量目標(biāo)的虛擬試驗(yàn)結(jié)果，并以望小特性進(jìn)行信噪比的計(jì)算，得到保證產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)對(duì)噪聲因素變化最不敏感的一組最優(yōu)參數(shù)組合；最后利用這一組最優(yōu)壓鑄工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。
　　結(jié)果表明，保證壓鑄