半固態(tài)成形過程流場和溫度場耦合數(shù)值模擬研究.pdf

1、在半固態(tài)鑄造過程中,充型過程占有重要地位.充型過程的工藝參數(shù)不合理,就會(huì)導(dǎo)致氧化物夾雜、冷隔及澆不足等缺陷.因此,設(shè)計(jì)優(yōu)良的澆注系統(tǒng),進(jìn)行合理的充型,是生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良鑄件的關(guān)鍵;而充型過程的數(shù)值模擬為此提供了極大的便利.該文的主要內(nèi)容是應(yīng)用大型通用有限元分析軟件ANSYS,并利用不可壓縮粘性流體的控制方程和標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型,采用Carreau粘度模型,對(duì)A356鋁合金輪轂試樣在590℃(、605℃、615℃壓鑄充型過程的自由表面、溫度場進(jìn)行

2、了深入的研究.考察了粘度、充型速度對(duì)充型過程自由表面和溫度的影響.最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性并得到了以下研究成果:(1)A356鋁合金溫度為590℃的充型過程要比605℃和615℃充型平穩(wěn)不容易產(chǎn)生氣孔、縮松等缺陷,表面質(zhì)量完好.(2)溫度為590℃的A356鋁合金充型,其壓鑄速度為5m/s時(shí)的充型過程比10m/s時(shí)平穩(wěn).(3)A356鋁合金以5rn/s的壓鑄速度充型時(shí),鑄件的各個(gè)部位的溫度在充型結(jié)束時(shí)都高于固相線,在適當(dāng)?shù)哪＞?/p>