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文檔簡介
1、對(duì)于壓力鑄造來講,其充型過程中熔融金屬液的流動(dòng)行為對(duì)壓鑄件工藝質(zhì)量影響顯著,如何控制熔融金屬液在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)成為壓鑄生產(chǎn)中需要解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此,對(duì)壓鑄合金充型過程中流動(dòng)行為的研究具有重要意義。隨著壓鑄過程計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)的高速發(fā)展,目前壓鑄充型行為的研究都是以數(shù)值模擬技術(shù)為基礎(chǔ),分析金屬液充填型腔的速度場和溫度場。但計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬無法還原真實(shí)的工況條件,所以其研究結(jié)果仍舊無法代替真實(shí)的充型過程。有部分研究人員采用水模擬技術(shù),
2、通過觀察水在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)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(duì)象,其自身粘度和流動(dòng)性與高溫熔融金屬液差別很大,因此與實(shí)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(duì)于壓鑄成型來講,充型時(shí)間很短, X射線難以完全記錄整個(gè)充型過程。針對(duì)上述問題,本課題搭建壓鑄充型過程的可視化平臺(tái),使用高速攝像機(jī)作為拍攝媒介,克服了壓鑄充型過程時(shí)間短從而難以拍攝的難題,實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(shù)對(duì)充型過程進(jìn)行模擬,將拍攝結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
本研究主要內(nèi)容包括:①壓射速度對(duì)充型時(shí)間及型腔充滿度影響顯著,壓射速度越快,充型時(shí)間越短。壓射速度過慢時(shí),鋁液過早凝固因而無法充滿型腔,出現(xiàn)澆不足缺陷。②壓射速度對(duì)金屬液流動(dòng)前沿形貌產(chǎn)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(dá)同
4、一型腔位置時(shí)所需要的時(shí)間更短,且進(jìn)入的鋁液更多。壓射速度越小,金屬液越過中部圓臺(tái)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(huì)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(dòng)過程中,壓射速度越大越不容易在中部圓臺(tái)處形成卷氣,但在型腔上部產(chǎn)生渦流與卷氣的現(xiàn)象更嚴(yán)重。④通過對(duì)比計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬結(jié)果與拍攝結(jié)果可知,計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬可以定性的研究與預(yù)測金屬液的充型時(shí)間以及充型流動(dòng)狀態(tài)與卷氣行為,但在定量分
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