汽車鋁合金輪轂壓鑄過(guò)程數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、汽車鋁合金輪轂具有重量輕，比強(qiáng)度高，耐腐蝕、加工性好等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)得到廣泛應(yīng)用。本文討論對(duì)汽車鋁合金輪轂采用壓鑄工藝，可以在最大限度減少鑄造缺陷同時(shí)，提高鑄件的密度和強(qiáng)度。但實(shí)際生產(chǎn)中，鋁合金輪轂壓鑄的工藝參數(shù)不容易確定，模具調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)，鑄件質(zhì)量不易量化控制。因此本文試圖通過(guò)壓鑄過(guò)程數(shù)值模擬，仿真制造汽車鋁合金輪轂，預(yù)測(cè)壓鑄過(guò)程出現(xiàn)的缺陷，并幫助工程師制定合理的壓鑄工藝參數(shù)水平。 壓鑄過(guò)程數(shù)值模擬是現(xiàn)代鑄造工業(yè)的重要手段

2、，通過(guò)模擬對(duì)鋁合金輪轂進(jìn)行質(zhì)量預(yù)報(bào)，從而減少制訂壓鑄工藝的盲目性，通過(guò)對(duì)工藝參數(shù)的分析研究，可以優(yōu)化方案，從而確保鑄件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。這也為鑄造工程師提供新的途徑來(lái)研究壓鑄過(guò)程。 本論文采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法及ProCAST軟件包作為壓鑄過(guò)程數(shù)值模擬工具，從影響汽車鋁合金輪轂質(zhì)量的重要鑄造缺陷出發(fā)，確定影響輪轂質(zhì)量的工藝參數(shù)，將每個(gè)工藝參數(shù)量化成若干水平，利用正交實(shí)驗(yàn)制定實(shí)驗(yàn)方案，模擬壓鑄過(guò)程充型和凝固中的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)，并根據(jù)

3、這些物理場(chǎng)對(duì)鑄件質(zhì)量進(jìn)行選擇和確定壓鑄工藝參數(shù)。 本文最大的特點(diǎn)是將各壓鑄缺陷進(jìn)行獨(dú)立量化的正交實(shí)驗(yàn)極差分析和方差分析，通過(guò)這些分析可知各工藝參數(shù)對(duì)此鑄造缺陷的影響權(quán)重，然后綜合考慮各鑄造缺陷對(duì)輪轂鑄件整體質(zhì)量的影響權(quán)重，權(quán)衡和舍取工藝參數(shù)的水平，以達(dá)到鑄件整體質(zhì)量的最優(yōu)化。 由正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析求得的最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)組合為：澆注溫度600℃、澆注速度45m/s，模具溫度180℃。此組參數(shù)可減少裹氣、氧化夾雜、縮松縮孔等鑄