鋁合金壓鑄工藝及虛擬工藝優(yōu)化研究與應用.pdf

1、鋁合金是目前壓鑄業(yè)中用量最大的一類有色金屬結構材料，廣泛應用于航空航天、輕工建材、交通運輸等行業(yè)。壓力鑄造技術是特種鑄造的一種，因其充型能力強，生產效率高，能夠實現鑄件的終形或近終形成型等優(yōu)點得到越來越廣泛的應用。但多數壓鑄企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的基于經驗反復試模修模的方式進行壓鑄工藝設計以確保壓鑄件的質量，導致壓鑄件整個生產周期延長、成本增高，特別是對于結構比較復雜的壓鑄件。由于壓力鑄造高速高壓的作用，金屬液流動過程難以預測，易產生冷隔、卷氣

2、、澆不足等缺陷，影響產品的良品率的同時還會沖蝕模具。
　　本文以合作單位提供的汽車鋁合金缸體缺陷件為研究對象。利用p-Q2圖技術、數值模擬技術和穩(wěn)健性理論得到結構合理且能保證壓鑄件質量最穩(wěn)定的壓鑄工藝方案，以達到減少試模時間，確保產品質量，指導實際生產的目的。
　　首先利用VB語言開發(fā)出一套p-Q2圖自動繪制系統(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難題；然后利用壓鑄數值模擬技術，通過虛擬工

3、藝實驗的方式分析初始壓鑄模產生壓鑄缺陷的原因，并給出改進方案；再對改進方案進行虛擬工藝實驗，并進一步優(yōu)化壓鑄模澆注排溢系統(tǒng)；接著在優(yōu)化方案基礎上，對壓鑄模進行基于正交試驗的穩(wěn)健性分析，觀察在噪聲因素影響下各組壓鑄工藝參數的充型過程，得到以縮孔縮松缺陷為衡量目標的虛擬試驗結果，并以望小特性進行信噪比的計算，得到保證產品質量時對噪聲因素變化最不敏感的一組最優(yōu)參數組合；最后利用這一組最優(yōu)壓鑄工藝參數進行實際生產。
　　結果表明，保證壓鑄