鑄造專業(yè)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題背景和研究意義1</p><p>　　1.2 計(jì)算機(jī)模擬在鑄造中的應(yīng)用現(xiàn)狀3</p><p>　　1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀3</p><p

2、>　　1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀5</p><p>　　1.3 ProCAST軟件介紹6</p><p>　　1.3.1 ProCAST軟件主要模塊功能6</p><p>　　1.3.2 ProCAST軟件結(jié)構(gòu)7</p><p>　　1.4 研究目的及內(nèi)容8</p><p>　　2 鑄造鋁合金

3、縮孔形成理論8</p><p>　　2.1 鑄造分類及特點(diǎn)8</p><p>　　2.2 鑄造的缺陷9</p><p>　　2.3 鋁合金鑄件縮孔形成機(jī)理9</p><p>　　2.4 鋁合金鑄件中影響縮孔形成的因素10</p><p>　　2.5 數(shù)值模擬技術(shù)概論10</p>&l

4、t;p>　　2.5.1 鑄造過(guò)程數(shù)值模擬軟件的發(fā)展現(xiàn)狀10</p><p>　　2.5.2 溫度場(chǎng)11</p><p>　　2.6 鋁合金鑄件縮孔形成的部位13</p><p>　　3 低壓鑄造下的縮孔缺陷數(shù)值模擬13</p><p>　　3.1 數(shù)值模擬凝固過(guò)程縮孔缺陷預(yù)測(cè)13</p><p>

5、;　　3.2 鋁合金鑄件縮孔的預(yù)測(cè)方法15</p><p>　　3.3 低壓鑄造中縮孔預(yù)測(cè)17</p><p>　　3.4 運(yùn)用Pro/E繪圖軟件繪制雙頭錘試件17</p><p>　　3.5 利用EasyCAST模擬結(jié)果分析19</p><p>　　3.6 ProCAST軟件模擬分析21</p><

6、p>　　3.6.1 網(wǎng)格剖分21</p><p>　　3.6.2 進(jìn)入PreCAST界面設(shè)置條件22</p><p>　　3.6.3 模擬計(jì)算23</p><p>　　4 模擬結(jié)果對(duì)比24</p><p>　　4.1 雙頭錘低壓鑄造結(jié)果24</p><p>　　4.2 ProCAST軟件模擬

7、結(jié)果和EasyCAST模擬對(duì)比25</p><p>　　4.3 小結(jié)26</p><p><b>　　5 結(jié)論26</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)28</p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　1 緒論&

8、lt;/b></p><p>　　1.1 選題背景和研究意義</p><p>　　鑄造行業(yè)作為一個(gè)古老的行業(yè)，在數(shù)千年人類發(fā)展過(guò)程中，曾經(jīng)為人類文明的發(fā)展與進(jìn)步作出了巨大貢獻(xiàn)。早在5000年前的殷商時(shí)代，可以鑄造飲酒用的杯，當(dāng)作樂(lè)器用編鐘,祭祀用的銅鼎，打仗用的武器等, 被譽(yù)為世界奇跡。青銅器的鑄造就很發(fā)達(dá)，湖北隋縣出土的一套青銅全套64支，總重5噸多，氣勢(shì)磅礴，鑄造精美，紋路精細(xì)

9、，敲擊時(shí)鏗鏘悅耳，深沉渾厚，樂(lè)音和諧，扣人心弦。到了漢代，生鐵鑄造就已成規(guī)模。各種農(nóng)業(yè)用工具，打仗用刀斧劍炮，裝飾用鐵人、鐵馬、方鼎，品種繁多。考古發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)可鍛鑄鐵在中國(guó)使用己經(jīng)很廣泛。而西方在公元1670年才發(fā)明歐法的白心可鍛鑄鐵。中國(guó)古代的鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)要比歐洲早1000多年[1]。</p><p>　　進(jìn)入20世紀(jì)，鑄造的發(fā)展速度很快，其重要因素之一是產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)步，要求鑄件各種機(jī)械物理性能更好，同時(shí)仍具有

10、良好的機(jī)械加工性能；另一個(gè)原因是機(jī)械工業(yè)本身和其他工業(yè)如化工、儀表等的發(fā)展，給鑄造業(yè)創(chuàng)造了有利的物質(zhì)條件。建國(guó)50多年來(lái)，我國(guó)的壓鑄工業(yè)從無(wú)到有，壓鑄生產(chǎn)有了相當(dāng)大的發(fā)展，隨著我國(guó)汽車(chē)、摩托車(chē)、家用電器、計(jì)算機(jī)等工業(yè)的發(fā)展，對(duì)壓鑄件的需要量日益增加，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、精密、大型壓鑄件的壓鑄工業(yè)得到高速的增長(zhǎng)和發(fā)展。</p><p>　　目前，我國(guó)鑄件年產(chǎn)量已超過(guò)3100萬(wàn)噸，居世界第一，是世界鑄造生產(chǎn)大國(guó)。由于鑄造業(yè)其

11、產(chǎn)品質(zhì)量不易保證，廢品率較高，所以在我國(guó)改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的不斷深入以及國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈、嚴(yán)格的條件下，對(duì)鑄件生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化控制，確保鑄件質(zhì)量，縮短試制周期，降低鑄件成本，增加競(jìng)爭(zhēng)能力，提高經(jīng)濟(jì)效益，加速產(chǎn)品更新和技術(shù)換代，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)改造和國(guó)民經(jīng)濟(jì)向質(zhì)量效益型健康發(fā)展有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　從六十年代初凝固模擬技術(shù)首次被用來(lái)進(jìn)行溫度場(chǎng)研究開(kāi)始，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的努力，鑄件充

12、型凝固過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入了工程實(shí)用化階段，鑄造工藝設(shè)計(jì)和實(shí)施也正在逐步由經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)化。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，鑄造工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，鑄件凝固過(guò)程數(shù)值模擬等多項(xiàng)技術(shù)在鑄造生產(chǎn)過(guò)程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。鑄造過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)在改造和提升傳統(tǒng)鑄造技術(shù)，降低產(chǎn)品成本，提高鑄造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等方面起到了不可替代的作用，其廣泛應(yīng)用必將為鑄造行業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　

13、鑄件充型凝固數(shù)值模擬系統(tǒng)主要包括前處理、充型計(jì)算、凝固計(jì)算和后處理幾個(gè)主要模塊。鑄件凝固過(guò)程模擬包括溫度場(chǎng)計(jì)算、縮孔縮松預(yù)測(cè)、微觀組織形成以及其它場(chǎng)的模擬計(jì)算，其中溫度場(chǎng)計(jì)算、縮孔縮松預(yù)測(cè)，被學(xué)者稱為鑄件凝固過(guò)程的宏觀模擬。目前，一般的溫度場(chǎng)模擬已基本成熟，縮松、縮孔等缺陷預(yù)測(cè)也得到了深入研究。對(duì)于數(shù)值模擬軟件而言，縮松、縮孔的預(yù)測(cè)是凝固計(jì)算的主要目的之一，也是大多數(shù)凝固模擬軟件的主要功能之一，但是目前軟件的推廣以及應(yīng)用還并不完善[2]

14、。</p><p>　　壓鑄鋁合金自1914年投入商業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和冷室壓鑄機(jī)的發(fā)明，得到了快速發(fā)展。到20世紀(jì)80年代。美國(guó)68％的鋁合金采用壓鑄生產(chǎn)。壓鑄鋁臺(tái)金按性能分為中低強(qiáng)度和高強(qiáng)度兩種，中低強(qiáng)度壓鑄鋁合金，如我國(guó)的Y102和美國(guó)的443.0 (ASTM 標(biāo)準(zhǔn)的$5C)；另一種勾高強(qiáng)度壓鑄鋁合金。如我國(guó)的Y112和美國(guó)的380.0(ASTM標(biāo)準(zhǔn)的SC84B) 目前工業(yè)應(yīng)用的壓鑄鋁合金主要

15、有以下幾大系列：AJ-Si、 Mg、A1-Cu、A1 Si Mg、Al Si Cu Mg、AI-Zn等。</p><p>　　美國(guó)的高強(qiáng)度壓鑄鋁合金A380.0(ASTM 標(biāo)準(zhǔn)的SC84A)，其主要應(yīng)用于路燈燈座、打字機(jī)框架和牙科器皿等。日本的ADC12鋁硅合金因具有強(qiáng)度和耐腐蝕性能高,熱膨脹系數(shù)小,切削性能好及優(yōu)良的鑄造性能被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)汽缸體、缸蓋、機(jī)車(chē)減震器、引擎齒輪箱、農(nóng)機(jī)齒輪箱等零部件。近年來(lái),隨著汽

16、車(chē)、摩托車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，其主要用于小型汽車(chē)的制動(dòng)泵殼體及摩托車(chē)減震器殼體等形狀較復(fù)雜，強(qiáng)度、精度要求較高的批量生產(chǎn)的中小型零部件[3]。</p><p>　　縮孔是鋁合金鑄件常見(jiàn)缺陷之一，嚴(yán)重的縮孔缺陷往往造成鑄件的大量報(bào)廢。目前國(guó)內(nèi)的鋁鑄件生產(chǎn)廠家主要是通過(guò)質(zhì)量的檢測(cè)和工藝的改進(jìn)相結(jié)合的辦法來(lái)減輕或消除此類缺陷。產(chǎn)品的試制時(shí)間較長(zhǎng)，并造成了人力、物力的浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)為預(yù)測(cè)鑄件缺陷，確保鑄件質(zhì)量提供了一種

17、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的方法。對(duì)凝固過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬也成功的用于澆冒口的輔助設(shè)計(jì)，但大都偏重于鑄鋼、鑄鐵件的應(yīng)用，對(duì)鋁合金的應(yīng)用研究較少。80年代中期以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，凝固過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)在鑄造過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，隨著模擬研究的不斷發(fā)展，模擬研究的重點(diǎn)已經(jīng)從早期的溫度場(chǎng)模擬和近幾年較受關(guān)注的流場(chǎng)模擬轉(zhuǎn)向了以下兩個(gè)方面：一個(gè)是向微觀組織模擬以及力學(xué)性能模擬等方面進(jìn)行深入的探討，尋求新的突破；另一個(gè)是在已有的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)的

18、模擬基礎(chǔ)上，針對(duì)特定的鑄造工藝，尤其是壓鑄，低壓鑄造等工藝參數(shù)較多。且對(duì)各項(xiàng)參數(shù)十分敏感的特種鑄造工藝，結(jié)合各種工藝因素進(jìn)行模擬，追求更加準(zhǔn)確的模擬結(jié)果，為工藝分析與優(yōu)化提供依據(jù)。對(duì)實(shí)際的鑄造生產(chǎn)而言，后者具有更加現(xiàn)實(shí)的意義。這意味著在未來(lái)的幾年里,凝固模擬將進(jìn)一步在各種新的鑄造工藝中應(yīng)用。國(guó)外許多鑄造</p><p>　　在鋁合金壓鑄生產(chǎn)中，壓鑄件經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些縮孔、氣孔，產(chǎn)生這些問(wèn)題的因素很多，一是產(chǎn)品壓鑄時(shí)

19、模具表面殘留水份，和鋁液接觸時(shí)，產(chǎn)生氣體，進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部；二是壓鑄件使用的鋁合金除渣、除氣不夠；三是壓鑄用的鋁液溫度沒(méi)有掌控好；四是模具上存在一些問(wèn)題[4]。目前,對(duì)鋁鑄件滲漏的研究主要集中于以下方面:</p><p>　　1)利用數(shù)學(xué)的方法分析縮松、縮孔形成的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)因素,建立數(shù)學(xué)模型,使用計(jì)算機(jī)模擬鑄件凝固過(guò)程,確定鑄件中縮孔縮松形成的部位,然后進(jìn)行分析并改變模型中的工藝參數(shù)以達(dá)到消除或減輕縮松的目的,最

20、終用于指導(dǎo)鋁合金鑄件的生產(chǎn)。</p><p>　　2)依據(jù)凝固過(guò)程的特性,在生產(chǎn)實(shí)踐中通過(guò)反復(fù)試驗(yàn),探索縮孔、縮松形成的原因和機(jī)理,針對(duì)成因改進(jìn)工藝消除或減輕縮松、縮孔,以達(dá)到防治滲漏的目的[5]。</p><p>　　1.2 計(jì)算機(jī)模擬在鑄造中的應(yīng)用現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　四十年代，美國(guó)哥

21、倫比亞大學(xué)的Paschkis教授在美國(guó)鑄造學(xué)會(huì)的資助下，利用大型模擬計(jì)算機(jī)進(jìn)行了包括凝固模擬、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、澆包中熱損失、鑄型中熱流流動(dòng)等方面的研究。</p><p>　　1962年，丹麥學(xué)者ForsUnd把有限差分第一次用于鑄件凝固過(guò)程的傳熱計(jì)算，為凝固模擬開(kāi)辟了新的途徑，同時(shí)拉開(kāi)了鑄件凝固過(guò)程數(shù)值模擬的序幕。</p><p>　　1966年美國(guó)通用汽車(chē)公司的Henzel和Keveria

22、n應(yīng)用瞬態(tài)傳熱通用程序?qū)ζ啓C(jī)缸體鑄件進(jìn)行了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)接近的計(jì)算溫度場(chǎng)。這些最初的嘗試性研究表明:運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)研究鑄件凝固過(guò)程具有廣闊的前景。此后，世界上許多的工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相繼開(kāi)展了這方面的工作，并且試圖將數(shù)值模擬向著工程實(shí)用化方向努力。這期間，以美國(guó) Michigan 大學(xué)的 R.D.Pehlke 等人以及日本的大中逸雄等為代表的研究人員都相繼開(kāi)始了凝固過(guò)程數(shù)值模擬的基礎(chǔ)性研究，并取得了顯著的進(jìn)步。他們深入研究了一般鑄件凝

23、固過(guò)程溫度場(chǎng)數(shù)值模擬中的計(jì)算方法、潛熱的處理、對(duì)流換熱、邊界條件、界面換熱系數(shù)和補(bǔ)縮距離等問(wèn)題。這些問(wèn)題的相繼解決，對(duì)溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬實(shí)用化，以及下一階段的研究開(kāi)發(fā)起到了巨大的推動(dòng)作用[6]。</p><p>　　七十年代以來(lái)，世界范圍內(nèi)許多國(guó)家都相繼開(kāi)展了鑄件凝固的數(shù)值模擬，使得數(shù)值模擬得以快速的發(fā)展起來(lái)。大量的研究仍然集中在溫度場(chǎng)的計(jì)算以及縮松、縮孔及熱裂等缺陷預(yù)測(cè)方面，但此時(shí)的研究需要更高技術(shù)水平的流場(chǎng)計(jì)算

24、打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，充型過(guò)程的流場(chǎng)計(jì)算研究也已起步。在溫度場(chǎng)計(jì)算方面各個(gè)國(guó)家都為數(shù)值模擬做出了自己的貢獻(xiàn)。丹麥工業(yè)大學(xué) Hansen 在研究中采用當(dāng)量溫度使導(dǎo)熱系數(shù)在方程中表現(xiàn)為常數(shù)，利用熱焓法處理凝固潛熱和比熱，使用動(dòng)態(tài)差分格子參數(shù)來(lái)處理液態(tài)金屬的收縮和膨脹，并導(dǎo)出溫度場(chǎng)分布與應(yīng)力應(yīng)變速率的關(guān)系從而預(yù)測(cè)熱裂。挪威的 V.del.Davies 利用數(shù)值模擬的方法來(lái)確定冒口的補(bǔ)縮距離，通過(guò)計(jì)算溫度分布來(lái)確定冒口的位置。印度工學(xué)院的M.I.T

25、hambam和V.Panchanathan對(duì)鋁合金在鑄鐵型中的凝固進(jìn)行了模擬計(jì)算，指出鑄件鑄型間的傳熱系數(shù)只與鑄件與鑄型的體積比有關(guān)，而與鑄件的厚度無(wú)關(guān)，給出了不同體積比條件下無(wú)涂層和有硅粉涂層的傳熱系數(shù)，這樣，對(duì)于同樣系統(tǒng)的鑄件，只要知道了體積比，就可以知道傳熱系數(shù)值,為傳熱計(jì)算提供了方便條件。在日本，以大中逸雄、新山英輔為代表，對(duì)凝固數(shù)值模擬開(kāi)展了較深</p><p>　　八十年代以來(lái)，由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)贊

26、助，組成以佐治亞共工學(xué)院J.T.Be和密西根大學(xué)R-D.Peke教授為首的聯(lián)合小組，最終實(shí)現(xiàn)鑄造工藝CAD為目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，目前研究工作已有多項(xiàng)成果和進(jìn)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，凝固數(shù)值模擬技術(shù)再一次得到了飛速的發(fā)展。一方面是由于研究過(guò)程中新的數(shù)學(xué)模型的建立和多種判據(jù)的應(yīng)用，使模擬結(jié)果不斷趨于實(shí)測(cè)結(jié)果，這表明溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，在此基礎(chǔ)上溫度場(chǎng)的研究正向廣度和深度發(fā)展，另一方面，在世界范圍內(nèi)對(duì)數(shù)值模擬的研究已經(jīng)轉(zhuǎn)向了流

27、動(dòng)場(chǎng)，建立了各種速度場(chǎng)計(jì)算方法,諸如MAC,SMAC,SOLA,SOLA VOF,COMMIX, SIMPLE 和SIMPLER等來(lái)求解 Navior Stocks動(dòng)量方程, 計(jì)算層流流動(dòng)時(shí)三維速度場(chǎng)。同時(shí)由于凝固基礎(chǔ)理論研究中所取得的新成果，使宏觀模擬計(jì)算與微觀的結(jié)晶過(guò)程有機(jī)結(jié)合起來(lái)成為可能[7]。</p><p>　　九十年代開(kāi)始，微觀組織形態(tài)的計(jì)算機(jī)模擬已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。</p><p

28、>　　1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)內(nèi)在這方面起步較晚，但發(fā)展十分迅速。首先是眾多的大專院校和專業(yè)研究所進(jìn)行了廣泛的鑄件凝固數(shù)值模擬基礎(chǔ)性的研究。這方面具有代表性的有大連理工大學(xué)、沈陽(yáng)鑄造研究所、西北工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、重慶大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、哈爾濱科技大學(xué)、內(nèi)蒙古工學(xué)院、合肥工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)等等[8]。</p><p>　　1

29、991年，孫遜、王君卿對(duì)充填和傳熱過(guò)程數(shù)值模擬在球墨鑄鐵鑄造工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。</p><p>　　1993年，清華大學(xué)的荊濤、柳百成用SOLA VOF法對(duì)充型過(guò)程進(jìn)行了模擬，并研究了充型過(guò)程對(duì)澆注完成后鑄型內(nèi)初始溫度場(chǎng)的影響。</p><p>　　1994年，沈陽(yáng)鑄造研究所與香港理工大學(xué)合作，運(yùn)用Sn以PLE算法結(jié)合SMAC法對(duì)板類和套類鑄件充型過(guò)程的金屬液流動(dòng)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬

30、，還以水利充型試驗(yàn)對(duì)上述模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。</p><p>　　1995年，華中理工大學(xué)的陳立亮等人在分析了氣化模充型的傳熱、傳質(zhì)規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出了一套關(guān)于氣化模充填的三維數(shù)學(xué)模型，并開(kāi)發(fā)了使用于微機(jī)的充填過(guò)程模擬軟件。</p><p>　　1996年，華中理工大學(xué)的袁浩揚(yáng)等人以SOLA VOF法為基礎(chǔ)，結(jié)合他們提出的三維自由表面邊界速度確定方法，實(shí)現(xiàn)了鑄造充型流動(dòng)過(guò)程的三維數(shù)值模擬。

31、同年，西安交通大學(xué)的蔡臨寧等人用 PHOENICS CFD軟件做主模塊，配以Van Leer法解析守衡標(biāo)量方程的子模塊，對(duì)三維型腔充填過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對(duì)二維流動(dòng)問(wèn)題的層流模型和紊流模型進(jìn)行比較。</p><p>　　1997年，清華大學(xué)、秦皇島戴卡公司和一汽共同針對(duì)鑄造中大量遇到的回轉(zhuǎn)類鑄件，開(kāi)發(fā)出基于坐標(biāo)系的充型和凝固模擬系統(tǒng)，有效的解決了基于直角坐標(biāo)系的模擬軟件在處理回轉(zhuǎn)類鑄件，尤其是薄壁鑄件時(shí)的網(wǎng)格剖

32、分結(jié)果不對(duì)稱，模擬結(jié)果局部失真等問(wèn)題。</p><p>　　對(duì)于溫度場(chǎng)方面，研究主要集中在進(jìn)一步提高溫度場(chǎng)模擬計(jì)算的精度和效率，尤其是超大型鑄件的溫度場(chǎng)的快速準(zhǔn)確計(jì)算，清華大學(xué)董懷宇等對(duì)計(jì)算步長(zhǎng)進(jìn)行了研究，提出鑄件單元在凝固期間,從液相線到固相線的時(shí)間跨度概念,建立了時(shí)間步長(zhǎng)優(yōu)化模型。其次，流動(dòng)場(chǎng)方面，研究正向深度和廣度方向發(fā)展，包括各種鑄造方式的流動(dòng)場(chǎng)的計(jì)算，流場(chǎng)和其他場(chǎng)的耦合計(jì)算及多相流動(dòng)場(chǎng)計(jì)算。比如，中國(guó)臺(tái)

33、灣文瑞哲等介紹了開(kāi)發(fā)的離心鑄造充型過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng),日本Kashi wai Shigeo等進(jìn)行了真空吸鑄充型過(guò)程數(shù)值模擬。</p><p>　　多相場(chǎng)方面,由于多相流動(dòng)模擬困難,大多數(shù)商業(yè)化鑄造模擬軟件還不具備多相流動(dòng)模擬能力。復(fù)雜多相流動(dòng)意味著一些關(guān)鍵問(wèn)題必須考慮(如湍流流動(dòng), 表面張力, 熱傳導(dǎo)和相變等)。為準(zhǔn)確模擬多相流體,這些關(guān)鍵問(wèn)題須同時(shí)適當(dāng)處理。中國(guó)陳立亮等開(kāi)展了鑄造過(guò)程復(fù)雜多相流動(dòng)模擬研究,韓國(guó)學(xué)

34、者也進(jìn)行了高壓壓鑄過(guò)程的多相模擬,中國(guó)臺(tái)灣CHUANG Hsin Chien等開(kāi)發(fā)出一種用于氣體和液體兩相流動(dòng)分析的技術(shù),日本SAKURAGI Takaya基于高精度算法,開(kāi)發(fā)了帶有表面張力的充型模擬算法。再次,鑄件凝固過(guò)程中微觀組織模擬和力學(xué)性能預(yù)測(cè)成為鑄造數(shù)值模擬領(lǐng)域新的熱點(diǎn)，這方面的主要研究成果有,沈陽(yáng)鑄造所李殿中以高溫鎳基合金為研究對(duì)象,采用概率方法進(jìn)行微觀組織生長(zhǎng)過(guò)程的三維模擬。大連理工大學(xué)金俊澤等建立描述金屬凝固組織形成過(guò)程

35、的宏、微觀耦合模型, 對(duì)Al Cu固溶型合金的凝固組織形成進(jìn)行模擬,取得了可喜的成果。中國(guó)金屬研究所郭大勇等用帶有宏觀計(jì)算瞬時(shí)傳輸方程的元胞自動(dòng)機(jī)法,模擬多組元合金熔體枝晶生長(zhǎng)。奧地利Leo ben大學(xué)吳孟懷等用歐拉多相法模擬凝固中相分離現(xiàn)象。為研究凝固中相分離現(xiàn)象,開(kāi)發(fā)了基于體積平均的歐</p><p>　　1.3 ProCAST軟件介紹</p><p>　　1.3.1 ProCAS

36、T軟件主要模塊功能</p><p>　　McshCAST——網(wǎng)格生成模塊 用于對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行有限元四面體單元網(wǎng)格剖分?？芍苯幼x取由機(jī)械CAD系統(tǒng)所建立的實(shí)體模型。</p><p>　　BaseLicens——基本模塊 主要包括傳熱計(jì)算、前處理、后處理三個(gè)部分。傳熱計(jì)算包括導(dǎo)熱、對(duì)流換熱和輻射換熱,使用熱烙方程式計(jì)算液相和固相轉(zhuǎn)變過(guò)程中的潛熱。應(yīng)用這個(gè)模塊用戶可以建立分析模型,對(duì)鑄件凝固

37、過(guò)程的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬。ProCAST的前處理用于設(shè)定各種初始和邊界條件,可以準(zhǔn)確設(shè)定所有已知的鑄造工藝的邊界和初始條件。ProCAST的后處理用于分別顯示溫度、壓力和速度場(chǎng),同時(shí)又可以將這些信息與應(yīng)力和變形的信息集于一體。不僅如此，ProCAST還可以使用X射線的方式確定縮孔的位置?？s孔和縮松還可以使用縮孔判據(jù)或Niyama判據(jù)進(jìn)行評(píng)估。</p><p>　　Fluld Flow Analysis——流體分析模塊

38、 可以模擬所有包括充型在內(nèi)的液體和氣體流動(dòng)的效應(yīng)。ProCAST通過(guò)完全的Navier-Stocks流動(dòng)方程對(duì)流體流動(dòng)和傳熱進(jìn)行耦合計(jì)算。本模塊還包括非牛頓流體的分析計(jì)算等,可以模擬紊流、觸變成形、消失模鑄造、低壓鑄造、液態(tài)金屬在多孔介質(zhì)和過(guò)濾網(wǎng)中的流動(dòng)，也可以模擬注塑過(guò)程。為了模擬傾斜澆鑄和離心鑄造的流動(dòng)，提供了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系處理功能。粒子軌跡用于模擬液態(tài)金屬充填結(jié)束后雜質(zhì)和氧化物的運(yùn)動(dòng)情況。</p><p>　　

39、Stress Analysis——應(yīng)力求解模塊 可以進(jìn)行完全的熱、流動(dòng)和應(yīng)力的耦合計(jì)算。可以顯示由于鑄件變形而產(chǎn)生的鑄件和模型的間隙。更可進(jìn)一步確定由于這種間隙的出現(xiàn)而影響到的鑄件冷卻時(shí)間和模型中熱節(jié)的產(chǎn)生。本模塊包含多個(gè)描述材料機(jī)械性能的模型，可以對(duì)鑄件或模具進(jìn)行彈性、彈塑性或熱彈塑性中任何一個(gè)或幾個(gè)組合設(shè)定。</p><p>　　Radiation ModsL——輻射計(jì)算 采用最新提出的“灰體凈輻射法”來(lái)精確

40、計(jì)算表面的熱輻射，并自動(dòng)計(jì)算由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)所引起的視角系數(shù)和陰影效應(yīng)的變化。這種能夠精確處理相對(duì)移動(dòng)物體的熱輻射問(wèn)題的能力，大大加強(qiáng)了基本模塊中關(guān)于輻射計(jì)算的功能。</p><p>　　Inverse Module——反算求解模塊 通過(guò)反算求解可以確定邊界條件和材料的熱物理性能。雖然ProCAST提供了一系列可靠的邊界條件和材料的熱物理性能，但有時(shí)模擬計(jì)算對(duì)這些數(shù)據(jù)有更高的精度要求，這時(shí)反算求解可以利用實(shí)際的測(cè)試溫

41、度數(shù)據(jù)來(lái)確定邊界條件和材料的熱物理性能[9]。</p><p>　　1.3.2 ProCAST軟件結(jié)構(gòu)</p><p>　　軟件分為幾個(gè)部分:McshCAST:前處理有限元網(wǎng)格生成器;PreCAST:參數(shù)附值，包括設(shè)置鑄件、冷卻液體、其他材料，定義接觸邊界條件，設(shè)置熱交換條件，設(shè)置工藝參數(shù)、冷卻參數(shù)等前處理工作。DataCAST/ProCAST:求解器。ViewCAST:顯示各種計(jì)算結(jié)果

42、與模型的狀況，其工作流程如圖1-1所示:</p><p>　　圖1-1軟件工作流程圖</p><p>　　1.4 研究目的及內(nèi)容</p><p>　　本課題建立縮孔缺陷預(yù)測(cè)的相關(guān)數(shù)學(xué)模型，較為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)鑄件縮孔缺陷，達(dá)到優(yōu)化鑄造工藝的目的，并在實(shí)踐生產(chǎn)中得到應(yīng)用。為提高鑄件質(zhì)量，降低生產(chǎn)開(kāi)發(fā)成本打下基礎(chǔ)。</p><p>　　本課題是利用雙錘

43、頭試件，分析建立縮孔計(jì)算的相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，編寫(xiě)程序并對(duì)縮孔進(jìn)行預(yù)測(cè)。利用實(shí)驗(yàn)室模擬軟件EasyCAST和ProCAST軟件分別在不同保壓壓力及保壓時(shí)間下進(jìn)行模擬，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，對(duì)縮孔計(jì)算數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證。與Procast軟件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證二者的準(zhǔn)確性。</p><p>　　2 鑄造鋁合金縮孔形成理論</p><p>　　2.1 鑄造分類及特點(diǎn)</p>&l

44、t;p>　　鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過(guò)程。鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一[10]。</p><p>　　鑄造是獲得零件毛坯的主要方法之一。與其它加工方法比較，鑄造具有適應(yīng)性廣、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn),尤其在制造內(nèi)腔復(fù)雜的構(gòu)件時(shí),更顯其優(yōu)越性。在機(jī)械產(chǎn)品中，鑄件占有很大的比例，如機(jī)床中為60％～80％。但是鑄造存在著鑄件質(zhì)量

45、不穩(wěn)定、尺寸精度不高,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作環(huán)境差等問(wèn)題。</p><p>　　鑄造一般按造型方法來(lái)分類，習(xí)慣上分為普通砂型鑄造和特種鑄造。普通砂型鑄造包括濕砂型、干砂型、化學(xué)硬化砂型三類。特種鑄造按造型材料的不同，又可分為兩大類：一類以天然礦產(chǎn)砂石作為主要造型材料，如熔模鑄造、殼型鑄造、負(fù)壓鑄造、泥型鑄造、實(shí)型鑄造、陶瓷型鑄造等；一類以金屬作為主要鑄型材料，如金屬型鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造等。

46、</p><p>　　鑄造工藝可分為三個(gè)基本部分，即鑄造金屬準(zhǔn)備、鑄型準(zhǔn)備和鑄件處理。鑄造金屬是指鑄造生產(chǎn)中用于澆注鑄件的金屬材料，它是以一種金屬元素為主要成分，并加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金，習(xí)慣上稱為鑄造合金，主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金[11]。</p><p>　　2.2 鑄造的缺陷</p><p>　　鑄造缺陷是造成廢品的主要原因，是對(duì)鑄件質(zhì)量

47、的嚴(yán)重威脅。由于方方面面的原因，存在于鑄件的缺陷五花八門(mén)，由于凝固成形時(shí)條件的差異，缺陷的種類表現(xiàn)為形態(tài)和表現(xiàn)部位不尺相同。如液態(tài)金屬的凝固收縮會(huì)形成縮孔、縮松；凝固期間元素在固相和液相中的再分配會(huì)贊成偏析；冷卻過(guò)程中熱應(yīng)力的集中會(huì)造成鑄件裂紋和變形。應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生的原因和出現(xiàn)的程度不同，采取相應(yīng)措施加以控制，使之消除或降至最低程度。此外，還有許多缺陷，如有夾雜物、氣孔、冷隔等，出現(xiàn)在充填過(guò)程中，它們不僅與合金種類有關(guān)，而且還與具體成形工藝

48、有關(guān)?？傊?，防止、消除和控制各類缺陷是一個(gè)不容忽視的關(guān)鍵問(wèn)題。</p><p>　　2.3 鋁合金鑄件縮孔形成機(jī)理</p><p>　　縮孔形成的原因是由于金屬液在冷卻凝固過(guò)程中，液態(tài)收縮和凝固收縮得不到補(bǔ)充，在鑄件最后凝固部位出現(xiàn)孔洞，容積大而集中的孔洞稱為縮孔，細(xì)小而分散的孔洞稱為縮松。不同合金的凝固方式和收縮特點(diǎn)不同，形成縮孔的形態(tài)也不相同?？s孔形態(tài)還受冷卻條件、凝固時(shí)外界壓力的影

49、響。如果鑄件(含澆冒口系統(tǒng))在下述條件下凝固就可能形成光滑壁縮孔 (1)散熱條件好、凝固速度快； (2)外生(逐層)方式凝固；(3)順序凝固；(4)最后凝固部位形成縮孔時(shí)與大氣連通。如果鑄件是在上述相反條件下凝固，就會(huì)形成粗糙壁縮孔和分散性縮松。所謂光滑壁縮孔是熱節(jié)部位的金屬液在未形成樹(shù)枝狀結(jié)晶前，在重力或外界壓力(大氣壓)作用下被迅速遷移補(bǔ)充到其它正在凝固收縮的部位， 留下一個(gè)表面比較光滑的空腔。一些鑄造工作者可能有過(guò)這樣的經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)

50、剛注滿金屬液的鑄型， 因某種原因突然漏水(跑火)，而鑄件已有部分凝固結(jié)殼，金屬液流失后剩下的殼壁內(nèi)表面一般是光滑的，這與上面所說(shuō)的理想狀態(tài)下凝固的冒口內(nèi)形成光滑壁縮孔有相似性 縮孔形成時(shí)也會(huì)有伴生現(xiàn)象，即封閉在鑄件內(nèi)部的縮孔內(nèi)會(huì)處于一定的真空狀態(tài)(P孔內(nèi)氣壓<P大氣壓)，如果縮孔與鑄件表面之間存在不致密的</p><p>　　2.4 鋁合金鑄件中影響縮孔形成的因素</p><p>

51、　　1）合金凝固方式的影響</p><p>　　凝固方式分為外生光滑界面（平滑壁）凝固、粗糙界面凝固、海綿狀凝固、內(nèi)生糊狀凝固和殼狀凝固等五種方式。成海綿狀和糊狀凝固時(shí)，由于鑄件外殼承載能力低，內(nèi)部金屬補(bǔ)縮阻力大，易于形成縮松和縮凹缺陷；當(dāng)呈光滑界面凝固時(shí)，鑄件外殼為連續(xù)的固體，承載能力高，且內(nèi)部金屬容易補(bǔ)縮，因而易于形成集中縮孔。</p><p>　　2）鑄件熱流的大小和方向</p

52、><p>　　當(dāng)呈光滑界面凝固時(shí)熱流對(duì)鑄件縮孔形成影響。單向散熱時(shí)，只出現(xiàn)外形體積減小，鑄件頂面降低；熱流向下及側(cè)面散出時(shí)，除外形縮小外，頂部形成集中縮孔。若出現(xiàn)其他凝固方式，則缺陷形式會(huì)隨之變化，變?yōu)槎嘞蛏釙r(shí)形成內(nèi)部縮孔及外形體積縮小[7]。</p><p>　　2.5 數(shù)值模擬技術(shù)概論</p><p>　　2.5.1 鑄造過(guò)程數(shù)值模擬軟件的發(fā)展現(xiàn)狀</p&

53、gt;<p>　　計(jì)算機(jī)凝固模擬的基本思路是,首先將鑄件實(shí)體的幾何造型進(jìn)行網(wǎng)格剖分,作離散化處理,獲得各單元拓?fù)鋽?shù)據(jù)；其次,連續(xù)體離散化后,可以方便得把微分方程變成代數(shù)方程組，并在特殊的模型環(huán)境下進(jìn)行求解；最后,對(duì)在結(jié)點(diǎn)上取得的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、顯示等圖形處理,使計(jì)算結(jié)果可視化。</p><p>　　鑄件充型凝固數(shù)值模擬系統(tǒng)主要包括前處理、中間計(jì)算和后處理三個(gè)模塊,如下所示。其中,前處理模塊的主要功

54、能是實(shí)現(xiàn)幾何條件加載、和網(wǎng)格剖分；中間計(jì)算模塊的任務(wù)是根據(jù)鑄造過(guò)程涉及的物理場(chǎng)進(jìn)行模型參數(shù)設(shè)置,進(jìn)而為數(shù)值計(jì)算提供計(jì)算模擬，并根據(jù)鑄件質(zhì)量或缺陷與物理場(chǎng)的關(guān)系（判據(jù)）預(yù)測(cè)鑄件質(zhì)量；后處理模塊的任務(wù)是將充型凝固過(guò)程以及模擬計(jì)算預(yù)測(cè)的缺陷以直觀、明了的方式展示給用戶,讓用戶能直接觀察到模擬計(jì)算的結(jié)果</p><p>　　圖2-1 鑄造過(guò)程數(shù)值模擬系統(tǒng)組成</p><p>　　隨著科技進(jìn)步以

55、及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)在操作系統(tǒng)以及處理三維復(fù)雜圖形方面有了質(zhì)的飛躍，這無(wú)疑促進(jìn)了數(shù)值模擬軟件的快速發(fā)展。目前發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家都有自己的商品化模擬軟件，如美國(guó)的ProCast，韓國(guó)的AnyCasting，德國(guó)的MAGMA，芬蘭的CastCAE，西班牙的ForCast日本的CASTTEM，法國(guó)的SIMULOR，瑞典的 Novasolid等，許多軟件可以對(duì)砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造等進(jìn)行溫度場(chǎng)、流場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)模擬，預(yù)測(cè)鑄件的縮松、

56、縮孔、熱裂等缺陷和各部位的組織。</p><p>　　目前國(guó)外鑄造模擬軟件的發(fā)展方向，正如前面數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展方向一樣，向著廣度和深度方向發(fā)展，一方面向低壓鑄造、壓力鑄造、熔模精密鑄造等特種鑄造方面發(fā)展，另一方面正從宏觀模擬走向微觀模擬。其中美國(guó)的ProCast和德國(guó)的 MAGMA已增加了球墨鑄鐵組織中石墨球數(shù)及珠光體含量的預(yù)測(cè)功能。</p><p>　　國(guó)內(nèi)軟件起步較晚，目前已開(kāi)發(fā)的商

57、品化軟件主要有清華的FT-star,華中科技大學(xué)的華鑄CAE,沈陽(yáng)鑄造研究所的strifCAST,中北大學(xué)的CastSoft等，這些軟件其部分功能己與國(guó)外軟件相當(dāng)，但是從軟件整體的使用效果和性能方面還有很大的差距，雖然可以滿足國(guó)內(nèi)鑄造工廠的一般需要，但是我們也必須清楚的看到我們的差距，未來(lái)仍有很長(zhǎng)的路要走。</p><p>　　2.5.2 溫度場(chǎng)</p><p>　　溫度場(chǎng)計(jì)算是凝固數(shù)值

58、模擬的基礎(chǔ)，是凝固數(shù)值模擬的重要部分。迄今發(fā)展出的溫度場(chǎng)計(jì)算方法主要有：有限元法（FEM）、有限差分法、邊界元法（BEM）等等。目前以有限差分法和有限元法應(yīng)用最為廣泛。</p><p>　　用有限元法求解不穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程時(shí)，需要如下步驟：匯集給定問(wèn)題的單值性條件，即研究對(duì)象的幾何條件、物性條件、初始條件和邊界條件等；將計(jì)算涉及的區(qū)域在空間和時(shí)間上進(jìn)行離散化處理；寫(xiě)出單元泛函數(shù)表達(dá)式；構(gòu)造每個(gè)單元的差值函數(shù)；求得泛函

59、數(shù)極值條件的代數(shù)方程表達(dá)式；構(gòu)造代數(shù)方程組；編制計(jì)算程序，計(jì)算結(jié)果。有限元法利于模擬較為復(fù)雜的鑄件形狀，而且溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合計(jì)算較為方便，但是其計(jì)算過(guò)程存在計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備繁復(fù)和計(jì)算過(guò)程中數(shù)值振蕩的問(wèn)題。</p><p>　　邊界元法是新提出的數(shù)值計(jì)算方法，原理上和其他計(jì)算方法不同，其計(jì)算時(shí)存在受分割單元的形狀和大小的限制小的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)非恒定問(wèn)題，必須對(duì)內(nèi)部進(jìn)行分割，此時(shí)并沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)。并且存在基本計(jì)

60、算公式的推導(dǎo)和復(fù)雜程序的編制，聯(lián)立方程式的求解等問(wèn)題。目前，在商品化鑄造數(shù)值模擬軟件中較少采用該方法。</p><p>　　有限差分法是求解導(dǎo)熱問(wèn)題的有效方法之一，雖然有限差分法局限于規(guī)則的網(wǎng)格，但是其算式簡(jiǎn)便，節(jié)省內(nèi)存和計(jì)算時(shí)間，所以成為當(dāng)前均勻網(wǎng)格剖分的凝固過(guò)程數(shù)值模擬領(lǐng)域中被廣泛采用的一種數(shù)值計(jì)算方法，該方法相對(duì)于有限元、邊界元等數(shù)值計(jì)算方法來(lái)說(shuō)，具有數(shù)值計(jì)算方程導(dǎo)出容易，物理意義明確，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備簡(jiǎn)單和計(jì)算成

61、本低等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　對(duì)于有限差分法，在建立導(dǎo)熱差分方程時(shí)有兩種不同的方法，差商代替微商法和直接差分法即單元熱平衡法。差商代替微商法是基于導(dǎo)熱微分方程，用差商代替微商來(lái)導(dǎo)出差分方程；直接差分法不是以導(dǎo)熱微分方程為基礎(chǔ)，其方法主要是將應(yīng)求解的系統(tǒng)分割為許多微小的單元，各單元的物理現(xiàn)象不是通過(guò)微分方程式表示，而是直接表示為計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行計(jì)算的差分方程式，之后進(jìn)行求解。對(duì)于這兩種方法，由于差商代微商方法簡(jiǎn)單

62、、易于實(shí)現(xiàn)，便于數(shù)學(xué)上進(jìn)行收斂、穩(wěn)定性的分析，所以對(duì)于均勻網(wǎng)格而言這種方法應(yīng)用更為廣泛。直接差分法則是具有解答復(fù)雜形狀問(wèn)題以及多種物質(zhì)組成的系統(tǒng)的能力，但是存在輸入數(shù)據(jù)量大、程序復(fù)雜、計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。筆者認(rèn)為，對(duì)于采用均勻網(wǎng)格剖分時(shí)，采用差商代微商法和直接差分法都比較實(shí)用，但是對(duì)于不均勻網(wǎng)格時(shí)，直接差分法的適應(yīng)性比較強(qiáng)，而目前鑄造模擬過(guò)程中的鑄件形狀都比較復(fù)雜，材料種類也比較繁多，所以在程序編制過(guò)程中應(yīng)使用適合多種情況的后者，對(duì)于本程

63、序中的計(jì)算，將分別采用兩種方法，來(lái)推導(dǎo)計(jì)算差分格式。</p><p>　　在差商代替微商法來(lái)導(dǎo)出差分方程時(shí)，由于存在向前差商和向后差商的問(wèn)題，建立的差分方程有兩種格式：顯式差分格式和完全隱式差分格式。衡量一個(gè)計(jì)算方法的好壞與否主要考慮以下三個(gè)問(wèn)題：1、解的精確度；2、求解方法的煩易，以及計(jì)算工作量的大?。?、計(jì)算方法的穩(wěn)定性條件。</p><p>　　在這三者中，對(duì)計(jì)算方法起著顛覆性影響的

64、是穩(wěn)定性條件。因?yàn)閷?duì)于解的精確度，只要計(jì)算誤差在允許的范圍內(nèi)，計(jì)算仍有意義，計(jì)算工作量的大小，計(jì)算速度的快慢還可以由計(jì)算機(jī)性能來(lái)彌補(bǔ)，而不能保證穩(wěn)定性的差分格式，將不存在實(shí)際意義。</p><p>　　由于顯示差分格式是條件穩(wěn)定的，而完全隱式差分格式是無(wú)條件穩(wěn)定的，所以從穩(wěn)定性的角度來(lái)衡量?jī)煞N格式，不難看出隱式差分法明顯優(yōu)于顯示差分法。而在進(jìn)行具體的鑄件凝固數(shù)值計(jì)算時(shí)三個(gè)條件必須要同時(shí)考慮。一般數(shù)學(xué)理論認(rèn)為，完全

65、隱式解法的計(jì)算精度應(yīng)較顯示解法精度高，但是在實(shí)踐中常常發(fā)現(xiàn)在取相同的時(shí)間步長(zhǎng)與作相同的剖分時(shí)，只要滿足顯示差分格式的穩(wěn)定性條件，其求解的精度與完全隱式解法相差不大，有時(shí)甚至還稍高于完全隱式計(jì)算法，這可能是由于完全隱式法在求解過(guò)程中，需要求解大的方程組，在解方程組的過(guò)程中累積誤差影響到了最后的計(jì)算結(jié)果。雖然從穩(wěn)定性角度出發(fā)，完全隱式法的時(shí)間步長(zhǎng)可以取很大，但在實(shí)際解決問(wèn)題過(guò)程中，時(shí)間步長(zhǎng)過(guò)大將很難保證計(jì)算精度[14]。</p>

66、<p>　　2.6 鋁合金鑄件縮孔形成的部位</p><p>　　實(shí)際生產(chǎn)中，有時(shí)候要區(qū)分是縮孔還是氣孔或是夾渣缺陷，并不是很容易，需要綜合考慮鑄件的結(jié)構(gòu)因素來(lái)判斷。總結(jié)起來(lái)，縮孔缺陷在鑄件上產(chǎn)生的部位肯定是最后凝固的地方，而導(dǎo)致最后凝固主要有以下兩種情況：</p><p>　　(1)最常見(jiàn)是發(fā)生在鑄件斷面突增或鑄件幾何熱節(jié)的部位，因?yàn)檫@些地方金屬液的散熱最慢，最后凝固而形

67、成缺陷。</p><p>　　(2)并非是鑄件的幾何熱節(jié)，而是因?yàn)榻饘僖洪L(zhǎng)時(shí)問(wèn)流經(jīng)某處，使該處過(guò)熱，也會(huì)產(chǎn)生縮孔缺陷，通常稱之為物理熱節(jié)[15]。</p><p>　　3 低壓鑄造下的縮孔缺陷數(shù)值模擬</p><p>　　3.1 數(shù)值模擬凝固過(guò)程縮孔缺陷預(yù)測(cè)</p><p>　　數(shù)值模擬計(jì)算中,常用的縮孔縮松預(yù)測(cè)方法及判據(jù)有以下幾種：&l

68、t;/p><p>　　1.等值曲線法:等值曲線法就是用反映凝固陣面位置的某一參數(shù)的等值曲線在各個(gè)時(shí)刻的分布來(lái)判斷收縮缺陷的一種方法。一般有等溫 曲線法和等固相率曲線法兩種。</p><p>　　2.等溫曲線法:等溫曲線法一般選擇固相線溫度或根據(jù)合金的凝固特點(diǎn)確定的某一溫度作為液態(tài)金屬停止流動(dòng)的最高溫度，以此溫度在凝固過(guò)程中的不同時(shí)刻做出相應(yīng)的等值曲線。若等溫曲線存在封閉，則認(rèn)為封閉回路區(qū)域內(nèi)將

69、產(chǎn)生縮孔。</p><p>　　3.等固相率法:等固相率法也就是等臨界固相率曲線法。用合金停止宏觀流動(dòng)時(shí)的固相率值在不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的等值曲線分布判斷縮孔位置。合金的臨界固相率值大小取決于其凝固特性和凝固成形方法。</p><p>　　4.收縮量法:該方法是在時(shí)刻內(nèi)計(jì)算出鑄件內(nèi)達(dá)到臨界流動(dòng)固相率的凝固單元的總收縮量，若總收縮量大于單元體積時(shí)，則從冒口中或鑄件最高部位的可流動(dòng)單元中減去收縮量，所

70、減去的收縮量在冒口中或鑄件中的表征即為縮孔。</p><p>　　3.2 鋁合金鑄件縮孔的預(yù)測(cè)方法[15]</p><p><b>　　溫度場(chǎng)模型</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中T為溫度,c為比熱,ρ為液相和固相的平均密度,L為結(jié)晶潛熱,λ為導(dǎo)熱系

71、數(shù),u,v,w為枝晶間液體流速,φL為液相體積分?jǐn)?shù),與溫度有關(guān)。</p><p>　　等號(hào)左邊第2項(xiàng)表示枝晶間液體流動(dòng)的熱對(duì)流,由于結(jié)晶潛熱釋放,兩相區(qū)溫度梯度和液相體積分?jǐn)?shù)比較小,可以忽略不計(jì),式(1)變?yōu)?lt;/p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　其中φL可采用式(3)計(jì)算</p><p>

72、<b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中　Tm為純金屬熔點(diǎn),TL為液相溫度,k為溶質(zhì)平衡分配系數(shù)。</p><p>　　動(dòng)態(tài)多熔池等效液面收縮量法</p><p>　　在鑄件的凝固過(guò)程中,往往同時(shí)存在多個(gè)孤立的熔池,凝固收縮時(shí)各個(gè)封閉熔池的最高液面金屬液均向下補(bǔ)縮,由此預(yù)測(cè)各孤立熔池的縮孔或單元致密度。</p>&

73、lt;p><b>　　動(dòng)態(tài)多熔池的判定</b></p><p>　　在tn時(shí)刻對(duì)所有鑄件單元賦予熔池編號(hào)“-1”。</p><p>　　2）tn時(shí)刻對(duì)全部單元判斷，將fis>fsc0的單元定凝固狀態(tài)號(hào)為1，將fis<fsc0的單元定凝固狀態(tài)號(hào)為0 (fis為i單元的固相率，fsc0為合金的臨界固相率)，fis >fsc0的單元被認(rèn)為沒(méi)有補(bǔ)縮能力

74、；</p><p>　　3) tn時(shí)刻任選一個(gè)凝固狀態(tài)編號(hào)為“0”且熔池編號(hào)為-1的單元進(jìn)行孤立熔池判斷。此單元及與該 單元相鄰的“0”單元以及這些“0”單元中任意一個(gè)相鄰的“0”單元，依次類推，這些單元必處于同一個(gè)孤立熔池。給這些單元賦熔池編號(hào)1；</p><p>　　4) 重復(fù)(3)，依次賦予熔池編號(hào)2、3、…，直至全部單元的熔池編號(hào)不為-1時(shí)刻；</p>&l

75、t;p>　　5)tn+1時(shí)刻重復(fù)步驟1)~4)。用該方法能確定凝固過(guò)程中各個(gè)時(shí)刻的熔池個(gè)數(shù)及熔池狀況。</p><p>　?。?）縮孔大小及分布的計(jì)算,孤立熔池的等效液面收縮量法</p><p>　　金屬液剛充滿型腔時(shí)所有單元處于一個(gè)熔池中,隨著凝固的進(jìn)行,鑄件中有的部位補(bǔ)縮通道不暢而導(dǎo)致形成多個(gè)孤立熔池。將等效液面收縮量法用于各個(gè)孤立熔池,并假設(shè)金屬液補(bǔ)縮僅考慮液相向固相轉(zhuǎn)變時(shí)的體

76、積收縮,不考慮熱脹冷縮影響;當(dāng)單元的固相體積分?jǐn)?shù)達(dá)到臨界值時(shí),此單元喪失補(bǔ)縮能力。</p><p>　　用等效液面收縮量法計(jì)算縮孔的大小需做兩條假設(shè)：</p><p>　　(1)金屬液補(bǔ)縮僅考慮液相向固相轉(zhuǎn)變時(shí)的體積收縮，不考慮熱脹冷縮影響。</p><p>　　(2)當(dāng)單元的固相率達(dá)到臨界固相率時(shí)，此單元喪失補(bǔ)縮能力。</p><p>　　

77、采用等效液面法計(jì)算縮孔的具體步驟如下：</p><p>　　(1)單元從液相變?yōu)楣滔鄷r(shí)體收縮率為</p><p><b>　　(3-4)</b></p><p>　　式中： 為凝固收縮率, 為固相密度； 為液相密度。</p><p>　　(2)i單元從t-Δt時(shí)刻到t時(shí)刻的體積收縮量為:</p>

78、<p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　(3) 如果從t-Δt時(shí)刻到t時(shí)刻，P號(hào)熔池中有n個(gè)單元液固轉(zhuǎn)變，P號(hào)熔池總的體積收縮量: </p><p><b>　　(3-6)</b></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　V

79、i 為單元體積 (m3);</p><p>　　ΔfLi 為單元i的液相率變化值</p><p>　　ΔVi為單元i的體積收縮量.</p><p>　　(4) P號(hào)熔池最高液面 (假設(shè)為第n層)，該層中固相率fis小于fsc的單元之和為Vn，此時(shí)可能出現(xiàn)兩種情況：</p><p>　　若Vn>ΔVP 液面仍處在第n層，對(duì)于fis<

80、fsc的各個(gè)單元,其單元液量減少，單元液量體積為:</p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　式中Nn為第n層fis<fsc的單元個(gè)數(shù),Vin為第n層i單元液體體積。</p><p>　?、谌鬡n<ΔVP則第n層fis<fsc的單元變成空單元，液面下降至第n+1層，第n+1層中固相率fis<fs

81、c的單元其金屬液量進(jìn)一步減少，n+1層單元液量變?yōu)椋?lt;/p><p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　當(dāng)然若第n層和第n+1層中可用于補(bǔ)縮的液體之和不足于補(bǔ)縮則液面將下降至n+2層，處理方法類似。</p><p>　　(5)其余熔池處理方法重復(fù) (3)- (4)。</p><p>　　3.3 低壓鑄

82、造中縮孔預(yù)測(cè)</p><p>　　集中縮孔與補(bǔ)縮通道的暢通與否有著密切的關(guān)系,低壓鑄造是在壓力作用下進(jìn)行凝固結(jié)晶的,壓力大小和作用時(shí)間對(duì)缺陷有著很大的影響作用。壓力越大、作用時(shí)間越長(zhǎng),越容易保證補(bǔ)縮通道的暢道,則縮孔傾向就越小,根據(jù)此原理可進(jìn)行缺陷預(yù)測(cè)。設(shè)壓力與金屬材質(zhì)臨界固相率的函數(shù)關(guān)系為:</p><p><b>　　fsc=F(P)</b></p>

83、<p>　　在壓力P的作用下,對(duì)應(yīng)的臨界固相率是fsc,當(dāng)單元的固相率小于fsc時(shí),金屬液可以自由流動(dòng),當(dāng)單元的固相率高于fsc時(shí),液態(tài)金屬通過(guò)枝晶滲流的阻力很大,甚至失去補(bǔ)縮能力,這種失去補(bǔ)縮能力的臨界固相率因不同的合金成分和凝固形態(tài)而不同,一般為0.5~0.8。</p><p>　　當(dāng)壓力在0至Pm之間時(shí)合金的臨界固相率與壓力的關(guān)系可看成一條直線fsc=kP+b,而當(dāng)壓力大于Pm時(shí)臨界固相率的變化

84、比較緩慢,此時(shí)可把它看成一條水平線來(lái)處理,認(rèn)為合金的臨界固相率不再發(fā)生變化。其中,臨界壓力Pm與此壓力下的臨界固相率fscm的值由合金而定,則:P=0,fsc=fsc0P=Pm,fsc=fscm代入方程解之,則P<P0時(shí),壓力與臨界固相率的關(guān)系為:fsc=fscm-fsc0PmP+fsc0，P>Pm,fsc=fscm凝固固相率fsc也是溫度T的函數(shù)。實(shí)際計(jì)算過(guò)程中是根據(jù)潛熱處理時(shí)所取的fs-T關(guān)系,首先找臨界固相率所對(duì)應(yīng)的溫

85、度,然后在溫度場(chǎng)數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,描畫(huà)出不同時(shí)刻臨界溫度下的等溫線等方法來(lái)判別縮孔和縮孔的位置[16]。</p><p>　　3.4 運(yùn)用Pro/E[17]繪圖軟件繪制雙頭錘試件</p><p>　　打開(kāi)Pro/E繪圖界面，草繪單個(gè)錘頭，標(biāo)注尺寸，利用旋轉(zhuǎn)功能繪出圖形，如圖3-1，3-2：</p><p>　　圖3-1 錘頭尺寸圖

86、 圖3-2 單個(gè)錘頭</p><p>　　以圖3-2為的一個(gè)面為參考創(chuàng)建一個(gè)平行草繪界面，復(fù)制出另一個(gè)錘頭，利用伸出項(xiàng)工具繪出兩錘頭之間的澆道，得到雙頭錘鑄件零件圖3-3。然后封閉試件去除材料得雙頭錘試件鑄型模具，圖3-4。</p><p>　　圖3-3 雙頭錘零件圖</p><p>　　圖 3-4 雙頭錘試件鑄型模具圖</p>

87、<p>　　3.5 利用EasyCAST模擬結(jié)果分析</p><p>　　打開(kāi)EasyCAST軟件，利用Pro/E繪制出的三維圖形進(jìn)行模擬分析。設(shè)置模具參數(shù)（圖3-5），建立統(tǒng)一網(wǎng)格（圖3-6），剖分網(wǎng)格（圖3-7）</p><p>　　圖3-5 模具參數(shù) 圖3-6 網(wǎng)格參數(shù)</p><p><b

88、>　　圖3-7 網(wǎng)格剖分</b></p><p>　　點(diǎn)擊simulation進(jìn)行基本程序設(shè)置，材料選取ZL101，模型選擇red sand，傳熱模型溫度1000oC，點(diǎn)擊運(yùn)行進(jìn)行模擬分析，選取保壓壓力分別為0.081Mpa和0.02Mpa，保壓時(shí)間分別去200s和20s。模擬結(jié)果如下</p><p>　　圖3-8 EasyCAST模擬，保壓壓力0.081Mpa保壓時(shí)間2

89、00s</p><p>　　圖3-9EasyCAST模擬，保壓壓力0.081Mpa保壓時(shí)間20s</p><p>　　圖3-10EasyCAST模擬，保壓壓力0.02Mpa保壓時(shí)間200s</p><p>　　圖3-11EasyCAST模擬，保壓壓力0.02Mpa保壓時(shí)間20s</p><p>　　從以上結(jié)果可以看出，圖3-8，3-10左側(cè)之

90、所以出現(xiàn)收縮缺陷，是因?yàn)殍T件中間的橫澆道出先凝固而沒(méi)有得到充分的充型而出現(xiàn)了收縮現(xiàn)象，而鑄件右邊，在足夠的保壓壓力和保壓時(shí)間下，充型的非常好，沒(méi)有出現(xiàn)收縮現(xiàn)象；圖3-9，3-11左側(cè)和右側(cè)同時(shí)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象是因?yàn)闆](méi)有足夠的保壓時(shí)間，在鑄件沒(méi)能在一定壓力作用下全部充型時(shí)卸壓，導(dǎo)致鑄件兩個(gè)錘頭都出現(xiàn)了收縮現(xiàn)象。在實(shí)際工作中，我們一定要注意，鑄件的保壓壓力和保壓時(shí)間，以免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤而導(dǎo)致鑄造失敗。</p><p>

91、　　把以上四圖與ProCAST軟件模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)縮孔的部位相同，證明EasyCASTEasyCAST也可以用于鑄造模擬分析。</p><p>　　3.6 ProCAST軟件模擬分析</p><p>　　3.6.1 網(wǎng)格剖分</p><p>　　進(jìn)入MeshCAST界面，打開(kāi)利用Pro/E繪制的雙頭錘試件，首先檢查模型，設(shè)置網(wǎng)格長(zhǎng)度為5。畫(huà)面網(wǎng)

92、格，初步檢查面網(wǎng)格，結(jié)果如圖3-12</p><p><b>　　圖3-12</b></p><p>　　繼續(xù)畫(huà)體網(wǎng)格，然后檢查看看有沒(méi)有交網(wǎng)格，結(jié)果如圖3-13，最后畫(huà)裝配體網(wǎng)格。</p><p><b>　　圖 3-13</b></p><p>　　3.6.2 進(jìn)入PreCAST界面設(shè)置條件&

93、lt;/p><p>　　進(jìn)入PreCAST界面，點(diǎn)擊Materials選定材料及鑄件類型，如圖3-14所示。</p><p><b>　　圖 3-14</b></p><p>　　點(diǎn)擊Interface選取溫度1000，進(jìn)入Boundary Conditions設(shè)置邊界條件，充型溫度700，在保壓時(shí)間都是200s，保壓壓力分別為0.081Mpa和0

94、.02Mpa時(shí)，曲線圖分別為圖3-15和圖3-16。</p><p>　　圖3-15 保壓壓力0.081Mpa保壓時(shí)間200s 圖3-16 保壓壓力0.02Mpa保壓時(shí)間200s </p><p>　　在保壓壓力都是0.081Mpa，保壓時(shí)間分別是200s和20s時(shí)，曲線圖分別為圖3-15和圖3-17。設(shè)置重力Z方向?yàn)?.8，初始條件為25。</p><p

95、>　　圖3-17 保壓壓力0.081Mpa保壓時(shí)間20s 圖3-18 保壓壓力0.02Mpa保壓時(shí)間20s</p><p>　　在保壓壓力都是0.02Mpa，保壓時(shí)間分別為200s和20s時(shí)，曲線圖分別為圖3-16和圖3-18。 </p><p>　　3.6.3 模擬計(jì)算</p><p>　　進(jìn)入ProCAST界面進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)Status可以查看進(jìn)度

96、。計(jì)算結(jié)束后進(jìn)入ViewCAST界面查看模擬結(jié)果。在保壓時(shí)間是200s，保壓壓力為0.081Mpa時(shí)，模擬結(jié)果如圖3-19；在保壓時(shí)間是200s，保壓壓力為0.02Mpa時(shí)，模擬結(jié)果如圖3-20；在保壓時(shí)間是20s，保壓壓力為0.081Mpa時(shí)，模擬結(jié)果如圖3-21；在保壓時(shí)間是20s，保壓壓力為0.02Mpa時(shí)，模擬結(jié)果如圖3-22</p><p>　　圖3-19 保壓壓力0.081Mpa保壓時(shí)間200s<

97、;/p><p>　　圖3-20 保壓壓力0.02Mpa保壓時(shí)間200s</p><p>　　圖3-21 保壓壓力0.081Mpa保壓時(shí)間20s</p><p>　　圖3-22 保壓壓力0.02Mpa保壓時(shí)間20s</p><p><b>　　4 模擬結(jié)果對(duì)比</b></p><p>　　4.1 雙

98、頭錘低壓鑄造結(jié)果</p><p>　　本次實(shí)驗(yàn)根據(jù)柳百成先生的鑄造的模擬仿真與質(zhì)量控制中的雙頭錘低壓鑄造實(shí)驗(yàn)所做[13]。</p><p>　　通過(guò)對(duì)雙錘頭試件模具進(jìn)行低壓鑄造實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（如圖4-1、4-2）分析，試件右半部分出現(xiàn)集中縮孔，左半部分完好，有模擬結(jié)果相差無(wú)幾。</p><p>　　圖 4-1

99、 圖 4-2</p><p>　　4.2 ProCAST軟件模擬結(jié)果和EasyCAST模擬對(duì)比</p><p>　　圖4-3 ProCAST（左）和圖4-4 EasyCAST（右）</p><p>　　在保壓壓力0.081Mpa保壓時(shí)間200s下的模擬結(jié)果</p><p>　　圖4-5 ProCAST（左）和圖4-6 EasyCA

100、ST（右）</p><p>　　在保壓壓力0.02Mpa保壓時(shí)間20s下的模擬結(jié)果</p><p>　　圖4-7 ProCAST（左）和圖4-8 EasyCAST（右）</p><p>　　在保壓壓力0.081Mpa保壓時(shí)間200s下的模擬結(jié)果</p><p>　　圖4-9 ProCAST（左）和圖4-10 EasyCAST（右）</p

101、><p>　　在保壓壓力0.02Mpa保壓時(shí)間20s下的模擬結(jié)果</p><p>　　從以上各圖可以看出，在保壓時(shí)間200s時(shí)兩個(gè)軟件所預(yù)測(cè)的結(jié)果基本相符。但是在保壓時(shí)間為20s時(shí)，ProCAST軟件右側(cè)沒(méi)有縮孔缺陷，而EasyCAST有縮孔缺陷，從理論上分析，由于保壓時(shí)間大大小于凝固時(shí)間，因此，在產(chǎn)品右側(cè)應(yīng)該出現(xiàn)重力收縮缺陷.因此ProCAST 軟件在此種情況下預(yù)測(cè)縮孔等缺陷不太準(zhǔn)確。<

102、;/p><p><b>　　4.3 小結(jié)</b></p><p>　　從以上模擬結(jié)果中，我們得出以下結(jié)論：</p><p>　?。?）鑄件在相同保壓時(shí)間，不同保壓壓力鑄造時(shí)，保壓壓力越大，鑄件縮孔就越小。在實(shí)際工作中，我們可以在適當(dāng)情況下對(duì)鑄件進(jìn)行加壓，以達(dá)到減少鑄件收縮缺陷的目的；</p><p>　　（2）鑄件在相同保

103、壓壓力下，保壓時(shí)間越短鑄件的縮孔相對(duì)就越大。當(dāng)保壓時(shí)間小于鑄件凝固時(shí)間時(shí)，鑄件就會(huì)出現(xiàn)收縮缺陷。在壓力一定的情況下，適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)保壓時(shí)間，可以減少鑄件內(nèi)部的收縮缺陷。</p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　本文通過(guò)ProCAST、EasyCASTEasyCAST模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，在對(duì)鑄件保壓壓力、保壓時(shí)間的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)

104、上，成功的模擬了鋁合金雙頭錘鑄件低壓鑄造的充型凝固過(guò)程，并根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)鑄件可能產(chǎn)生的縮孔缺陷及部位進(jìn)行了預(yù)測(cè)，完成了利用ProCAST軟件模擬預(yù)測(cè)鋁合金鑄件在低壓鑄造下所形成的縮孔缺陷的預(yù)測(cè)。</p><p>　　根據(jù)模擬結(jié)果，得出以下結(jié)論：</p><p>　　1.建立雙頭錘零件縮孔預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，并編寫(xiě)程序集成到EasyCAST軟件進(jìn)行模擬分析，驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)多熔池判定鑄件縮孔缺陷的正確性

105、，并通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比，軟件所預(yù)測(cè)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，因此EasyCast軟件可以用于對(duì)鑄件的缺陷進(jìn)行數(shù)值模擬分析。</p><p>　　2．通過(guò)把EasyCAST模擬結(jié)果、ProCAST模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其結(jié)果基本相同，但當(dāng)保壓時(shí)間短時(shí)，ProCAST軟件似乎不能夠很好的預(yù)測(cè)縮孔。</p><p>　　3．通過(guò)模擬分析，鑄件在同一保壓時(shí)間時(shí)，保壓壓力越大鑄件縮孔缺陷

106、越小。在適當(dāng)情況下可以加壓以減少鑄件縮孔的產(chǎn)生。</p><p>　　4．通過(guò)模擬分析，鑄件在相同保壓壓力時(shí)，保壓時(shí)間大于鑄件凝固時(shí)間，鑄件得到充分充型加壓，鑄造結(jié)果較好，小于鑄件凝固時(shí)間時(shí)會(huì)出現(xiàn)收縮缺陷。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王君卿.鑄造與計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)[J].軟件工程師.1998&l

107、t;/p><p>　　[2]趙浩峰.現(xiàn)代壓力鑄造技術(shù)[M].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2003</p><p>　　[3]趙宏宇.汽車(chē)用鋁鑄件發(fā)展趨勢(shì)[J].有色金屬加工.1994.第5期</p><p>　　[4]蘇大為.鋁合金汽車(chē)輪毅低壓鑄造過(guò)程的數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化[D].江蘇大學(xué)碩士論文，2008.</p><p>　　[5] 徐宏等.鋁合金鑄件縮孔

108、縮松預(yù)測(cè)新技術(shù)[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào).2001.第11卷</p><p>　　[6]劉進(jìn)軍.關(guān)于我國(guó)鋁合金擠壓型材應(yīng)用和發(fā)展[J].有色金屬加工.1994.第6期</p><p>　　[7]權(quán)燕燕等.鋁合金鑄件滲漏的預(yù)測(cè)及防治[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào).2004.第27卷（9）</p><p>　　[8]李魁盛，侯福生.鑄造工藝學(xué)[M].北京.中國(guó)水利水電出版社.200