汽車鋁合金輪轂壓鑄過程數(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，比強度高，耐腐蝕、加工性好等優(yōu)點，在現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)得到廣泛應(yīng)用。本文討論對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，提高鑄件的密度和強度。但實際生產(chǎn)中，鋁合金輪轂壓鑄的工藝參數(shù)不容易確定，模具調(diào)試時間長，鑄件質(zhì)量不易量化控制。因此本文試圖通過壓鑄過程數(shù)值模擬，仿真制造汽車鋁合金輪轂，預(yù)測壓鑄過程出現(xiàn)的缺陷，并幫助工程師制定合理的壓鑄工藝參數(shù)水平。 壓鑄過程數(shù)值模擬是現(xiàn)代鑄造工業(yè)的重要手段

2、，通過模擬對鋁合金輪轂進行質(zhì)量預(yù)報，從而減少制訂壓鑄工藝的盲目性，通過對工藝參數(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研究壓鑄過程。 本論文采用正交實驗設(shè)計方法及ProCAST軟件包作為壓鑄過程數(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)，將每個工藝參數(shù)量化成若干水平，利用正交實驗制定實驗方案，模擬壓鑄過程充型和凝固中的流場和溫度場，并根據(jù)

3、這些物理場對鑄件質(zhì)量進行選擇和確定壓鑄工藝參數(shù)。 本文最大的特點是將各壓鑄缺陷進行獨立量化的正交實驗極差分析和方差分析，通過這些分析可知各工藝參數(shù)對此鑄造缺陷的影響權(quán)重，然后綜合考慮各鑄造缺陷對輪轂鑄件整體質(zhì)量的影響權(quán)重，權(quán)衡和舍取工藝參數(shù)的水平，以達到鑄件整體質(zhì)量的最優(yōu)化。 由正交試驗設(shè)計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