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_第1頁(yè)
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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

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