壓鑄鋁合金平板試樣充型流動行為的可視化表征及研究.pdf

1、對于壓力鑄造來講，其充型過程中熔融金屬液的流動行為對壓鑄件工藝質量影響顯著，如何控制熔融金屬液在模具型腔內的流動成為壓鑄生產中需要解決的重點和難點。因此，對壓鑄合金充型過程中流動行為的研究具有重要意義。隨著壓鑄過程計算機數值模擬技術的高速發(fā)展，目前壓鑄充型行為的研究都是以數值模擬技術為基礎，分析金屬液充填型腔的速度場和溫度場。但計算機數值模擬無法還原真實的工況條件，所以其研究結果仍舊無法代替真實的充型過程。有部分研究人員采用水模擬技術，

2、通過觀察水在模具型腔內的流動來研究金屬液的充型過程，并取得一定成果。但水模擬是以水為研究對象，其自身粘度和流動性與高溫熔融金屬液差別很大，因此與實際的充型過程有一定的偏差。也有研究人員使用X射線來來觀察金屬液的充型行為，但是對于壓鑄成型來講，充型時間很短， X射線難以完全記錄整個充型過程。針對上述問題，本課題搭建壓鑄充型過程的可視化平臺，使用高速攝像機作為拍攝媒介，克服了壓鑄充型過程時間短從而難以拍攝的難題，實現對壓鑄充型過程的直觀觀察

3、。并以壓鑄鋁合金ADC10平板試樣為研究對象，探究不同壓射速度下的壓鑄鋁合金充型過程。再通過MAGMASOFT模擬軟件以相同工藝參數對充型過程進行模擬，將拍攝結果與模擬結果進行對比。
　　本研究主要內容包括：①壓射速度對充型時間及型腔充滿度影響顯著，壓射速度越快，充型時間越短。壓射速度過慢時，鋁液過早凝固因而無法充滿型腔，出現澆不足缺陷。②壓射速度對金屬液流動前沿形貌產生影響，壓射速度越大，金屬液在充型過程中受重力影響越小，到達同

4、一型腔位置時所需要的時間更短，且進入的鋁液更多。壓射速度越小，金屬液越過中部圓臺而繼續(xù)向前充填的能力越弱，越容易在障礙物附近發(fā)生堆積。③壓鑄充型中的卷氣行為會隨壓射速度的改變而發(fā)生變化，在鋁合金平板試樣的金屬液充型流動過程中，壓射速度越大越不容易在中部圓臺處形成卷氣，但在型腔上部產生渦流與卷氣的現象更嚴重。④通過對比計算機數值模擬結果與拍攝結果可知，計算機數值模擬可以定性的研究與預測金屬液的充型時間以及充型流動狀態(tài)與卷氣行為，但在定量分