鋁合金磁電機(jī)蓋壓鑄成型數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、壓力鑄造作為一種近凈成形技術(shù)，在航空航天、車(chē)輛制造等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。隨著全球工業(yè)的迅猛發(fā)展，鋁合金壓鑄在鑄造領(lǐng)域的比重逐漸提升。壓鑄過(guò)程十分復(fù)雜，過(guò)程中容易出現(xiàn)卷氣、氧化夾雜、冷隔、氣孔、粘模、縮孔縮松等問(wèn)題。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，企業(yè)往往依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn)反復(fù)調(diào)模試模來(lái)處理這些缺陷，以保證鑄件的質(zhì)量，但會(huì)使鑄件生產(chǎn)成本增加、周期延長(zhǎng)，同時(shí)削弱了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
　　本文針對(duì)鋁合金磁電機(jī)蓋在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)粘模、冷隔及大量的縮孔縮松等缺陷導(dǎo)致產(chǎn)

2、品的合格率低下的問(wèn)題，采用AnyCasting軟件模擬鑄件壓鑄過(guò)程，并結(jié)合P-Q2圖技術(shù)與正交試驗(yàn)，獲得壓鑄機(jī)與壓鑄模匹配性良好、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、壓鑄工藝參數(shù)最佳的一套磁電機(jī)蓋的生產(chǎn)方案，為企業(yè)提供一條解決問(wèn)題的可行新路徑。主要內(nèi)容如下：
　?。?）利用P-Q2圖技術(shù)研究了鑄件原生產(chǎn)方案下的壓鑄系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)壓鑄機(jī)與壓鑄模匹配性低，提出更換壓鑄機(jī)的要求。借助數(shù)值模擬技術(shù)模擬鑄件的充型過(guò)程及凝固過(guò)程，總結(jié)鑄件缺陷產(chǎn)生的具體原因，針對(duì)各

3、原因，改進(jìn)了模具結(jié)構(gòu)，并再次利用P-Q2圖技術(shù)評(píng)價(jià)更換的壓鑄機(jī)與改進(jìn)模具的匹配性。
　?。?）利用AnyCasting軟件對(duì)優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)后的鑄件進(jìn)行仿真模擬。結(jié)果顯示：充型過(guò)程中金屬液流動(dòng)平穩(wěn)，過(guò)程中無(wú)冷隔產(chǎn)生，凝固過(guò)程的溫度場(chǎng)分布更加均衡，厚大部位的縮孔縮松得到改善，同時(shí)改進(jìn)方案的粘模概率降低。之后將改進(jìn)方案的推出機(jī)構(gòu)的推桿進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，改進(jìn)方案選用直徑8 mm，數(shù)量為39根的推桿，此時(shí)各推桿的穩(wěn)定性校核顯示均合理。
　　

4、（3）利用正交試驗(yàn)法，研究了合金澆注溫度、模具預(yù)熱溫度及沖頭壓射速度三個(gè)參數(shù)對(duì)磁電機(jī)蓋縮孔縮松缺陷的影響，發(fā)現(xiàn)澆注溫度對(duì)鑄件的縮孔縮松的形成影響最大，模具預(yù)熱溫度的影響次之，壓射速度的影響最小；同時(shí)進(jìn)一步分析試驗(yàn)結(jié)果得到一組保證鑄件品質(zhì)的最佳工藝參數(shù)：澆注溫度630℃、模具預(yù)熱溫度170℃、壓射速度2.1m/s。
　?。?）將改進(jìn)后的模具以最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)在更換的壓鑄機(jī)上進(jìn)行鑄件生產(chǎn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：實(shí)際結(jié)果與模擬結(jié)果基本吻合，鑄件