機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZL205A合金鑄件金屬型低壓鑄造凝固補(bǔ)縮的影響.pdf

1、本研究自主研究設(shè)計(jì)并搭建了低壓振動(dòng)鑄造平臺(tái)，并采用筆式測(cè)振儀和激光測(cè)速儀檢測(cè)了平臺(tái)的振動(dòng)特性。利用數(shù)值模擬手段，研究了振動(dòng)對(duì)低壓鑄造溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和縮孔縮松形成傾向的影響。以 ZL205A合金作為實(shí)驗(yàn)材料，采用金屬鑄型低壓鑄造，研究了機(jī)械振動(dòng)對(duì)ZL205A合金金屬型低壓鑄造凝固補(bǔ)縮的影響。
　　低壓振動(dòng)鑄造平臺(tái)包括壓力模塊、振動(dòng)模塊、測(cè)溫模塊和模具模塊四個(gè)部分。平臺(tái)采用慣性式偏心輪振動(dòng)電機(jī)作為振源，可調(diào)節(jié)補(bǔ)縮通道大小和長(zhǎng)短的金屬型作

2、為型腔。通過測(cè)量平臺(tái)的振動(dòng)特性發(fā)現(xiàn)其固有頻率是19 Hz。
　　通過對(duì)ZL205A低壓鑄造過程施加振動(dòng)的數(shù)值模擬研究，發(fā)現(xiàn)了振動(dòng)能降低鑄件溫度梯度，增加鑄件的凝固時(shí)間，改變鑄件的溫度分布；波動(dòng)載荷還能改變鑄件凝固過程中的對(duì)流場(chǎng)，增大流場(chǎng)流速；波動(dòng)載荷會(huì)影響鑄件的縮松位置和形貌，且能減少鑄件中的縮松。
　　通過實(shí)驗(yàn)對(duì)鑄件縮孔體積和致密度的統(tǒng)計(jì)，得到了振動(dòng)頻率、振動(dòng)振幅、通道/鑄件模數(shù)比和起振溫度對(duì)鑄件的縮孔縮松大小影響規(guī)律。研

3、究發(fā)現(xiàn)：通道/鑄件模數(shù)比對(duì)凝固補(bǔ)縮影響最顯著，振動(dòng)振幅對(duì)鑄件縮孔影響較顯著，振動(dòng)頻率對(duì)鑄件縮松影響較顯著。各因素對(duì)縮孔的影響規(guī)律是：通道/鑄件模數(shù)比越大，振幅越大，縮孔體積越??；隨著振動(dòng)頻率和起振溫度的增大，縮孔體積先減小后增大。對(duì)縮松的影響規(guī)律是：通道/鑄件模數(shù)比、起振溫度、振動(dòng)振幅和振動(dòng)頻率越大，鑄件的縮松越小。通過正交實(shí)驗(yàn)，獲得了減小縮孔體積的最佳振動(dòng)參數(shù)是振動(dòng)頻率為15 Hz，振動(dòng)振幅為0.8 mm，通道/鑄件模數(shù)比為1.25，