大型薄壁鋁合金傳動(dòng)箱體鑄造工藝優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、本文以大型薄壁復(fù)雜鋁合金傳動(dòng)箱體為研究對(duì)象,其形狀復(fù)雜,在生產(chǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)嚴(yán)重的縮孔、縮松和變形等鑄造缺陷,因此傳動(dòng)箱體鑄造工藝需經(jīng)過(guò)優(yōu)化,才能進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。而傳統(tǒng)是通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行生產(chǎn)工藝優(yōu)化,不僅試制周期長(zhǎng),而且實(shí)驗(yàn)成本高。本文是采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù),對(duì)傳動(dòng)箱體初步設(shè)計(jì)的鑄造工藝進(jìn)行優(yōu)化,從而縮短傳動(dòng)箱試制周期,降低生產(chǎn)成本。
　　傳動(dòng)箱體整體壁厚較薄,局部有厚大部位,薄厚壁分布不均勻,導(dǎo)致充型不平穩(wěn),凝固速度過(guò)快,補(bǔ)縮困

2、難,因此選用充型過(guò)程平穩(wěn)、補(bǔ)縮性能良好的低壓鑄造方法。通過(guò)分析傳動(dòng)箱體結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)鑄造工藝參數(shù),如最小鑄出孔直徑為20mm,最小鑄出壁厚6mm,機(jī)械加工余量?jī)蓚?cè)面為5.5mm,底面為6.5mm,鑄件收縮率為1.18~1.04％,彎曲面處加2.5mm的反變形量。根據(jù)低壓鑄造方法設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)以及充型凝固過(guò)程中的加壓工藝,其內(nèi)澆道截面積為537cm2,橫澆道截面積為360cm2,直澆道截面積為172cm2,充型壓力為0.0315MPa,增壓壓力

3、為0.0504MPa。通過(guò)分析鑄件的熱節(jié)分布,根據(jù)公式SD=Gch7.6,計(jì)算熱節(jié)處冷鐵厚度,設(shè)計(jì)鑄件凝固補(bǔ)縮系統(tǒng)。
　　利用鑄造模擬軟件對(duì)鑄件進(jìn)行充型、凝固及應(yīng)力應(yīng)變過(guò)程數(shù)值模擬,優(yōu)化鑄造工藝:①對(duì)傳動(dòng)箱體進(jìn)行充型過(guò)程模擬,充型階段由勻速增壓調(diào)整為變速增壓,達(dá)到充型平穩(wěn);②對(duì)傳動(dòng)箱體凝固過(guò)程進(jìn)行模擬,將增壓壓力改為0.0567MPa,凝固補(bǔ)縮系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,縮孔縮松明顯減少;③對(duì)傳動(dòng)箱體應(yīng)力應(yīng)變過(guò)程進(jìn)行模擬,在彎曲面加0.5mm的