大型薄壁鋁合金傳動箱體鑄造工藝優(yōu)化設計.pdf

1、本文以大型薄壁復雜鋁合金傳動箱體為研究對象,其形狀復雜,在生產過程中容易出現嚴重的縮孔、縮松和變形等鑄造缺陷,因此傳動箱體鑄造工藝需經過優(yōu)化,才能進行實際生產。而傳統(tǒng)是通過反復實驗進行生產工藝優(yōu)化,不僅試制周期長,而且實驗成本高。本文是采用計算機數值模擬技術,對傳動箱體初步設計的鑄造工藝進行優(yōu)化,從而縮短傳動箱試制周期,降低生產成本。
　　傳動箱體整體壁厚較薄,局部有厚大部位,薄厚壁分布不均勻,導致充型不平穩(wěn),凝固速度過快,補縮困

2、難,因此選用充型過程平穩(wěn)、補縮性能良好的低壓鑄造方法。通過分析傳動箱體結構,設計鑄造工藝參數,如最小鑄出孔直徑為20mm,最小鑄出壁厚6mm,機械加工余量兩側面為5.5mm,底面為6.5mm,鑄件收縮率為1.18~1.04％,彎曲面處加2.5mm的反變形量。根據低壓鑄造方法設計澆注系統(tǒng)以及充型凝固過程中的加壓工藝,其內澆道截面積為537cm2,橫澆道截面積為360cm2,直澆道截面積為172cm2,充型壓力為0.0315MPa,增壓壓力

3、為0.0504MPa。通過分析鑄件的熱節(jié)分布,根據公式SD=Gch7.6,計算熱節(jié)處冷鐵厚度,設計鑄件凝固補縮系統(tǒng)。
　　利用鑄造模擬軟件對鑄件進行充型、凝固及應力應變過程數值模擬,優(yōu)化鑄造工藝:①對傳動箱體進行充型過程模擬,充型階段由勻速增壓調整為變速增壓,達到充型平穩(wěn);②對傳動箱體凝固過程進行模擬,將增壓壓力改為0.0567MPa,凝固補縮系統(tǒng)進行調整,縮孔縮松明顯減少;③對傳動箱體應力應變過程進行模擬,在彎曲面加0.5mm的