復(fù)雜薄壁鋁合金鑄件磁動(dòng)力真空調(diào)壓鑄造工藝

對(duì)采用石膏型真空澆注加壓凝固鑄造工藝生產(chǎn)一項(xiàng)典型的鋁合金薄壁鑄件的工藝過(guò)程進(jìn)行了探討。通過(guò)對(duì)石膏型鑄型制備工藝的控制及添加劑的合理使用,采用多點(diǎn)布局的開(kāi)放式澆注系統(tǒng),并對(duì)充型時(shí)間、澆注位置、鑄型溫度和金屬液澆注溫度等澆注工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)優(yōu)化,最終確定了合理的澆注工藝參數(shù)組合,成功生產(chǎn)出滿足技術(shù)要求的薄壁鋁合金精鑄件。

通過(guò)改善合金充型及凝固條件,對(duì)鋁合金盤(pán)類(lèi)鑄件低壓鑄造工藝方案進(jìn)行優(yōu)化,消除了鑄件表面類(lèi)似“折疊”缺陷,獲得了品質(zhì)優(yōu)良的鑄件。

某金屬型鑄造鋁合金鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易出現(xiàn)縮松缺陷,產(chǎn)品合格率低。通過(guò)對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)和工藝性進(jìn)行分析,找到了該鑄件的鑄造工藝難點(diǎn)及合理的鑄造工藝方法。通過(guò)試驗(yàn)改進(jìn),解決了該鋁合金鑄件易出現(xiàn)的縮松問(wèn)題。

采用有限元模擬仿真軟件結(jié)合正交試驗(yàn)方法,對(duì)鋁合金汽車(chē)座椅骨架低壓鑄造工藝進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了低壓鑄造加壓工藝參數(shù)對(duì)鑄件縮松、縮孔、充型及凝固規(guī)律的影響。結(jié)果表明,當(dāng)充型時(shí)間為1.5s、增壓壓力為7kpa及保壓時(shí)間為100s時(shí),鑄件縮孔、縮松率最小,且成形質(zhì)量最佳。

某金屬型鑄造鋁合金鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易出現(xiàn)縮松缺陷,產(chǎn)品合格率低。通過(guò)對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)和工藝性進(jìn)行分析,找到了該鑄件的鑄造工藝難點(diǎn)及合理的鑄造工藝方法。通過(guò)試驗(yàn)改進(jìn),解決了該鋁合金鑄件易出現(xiàn)的縮松問(wèn)題。

采用有限元模擬仿真軟件結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)鋁合金汽車(chē)座椅骨架低壓鑄造工藝進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了低壓鑄造工藝參數(shù)對(duì)鑄件縮松縮孔、充型及凝固規(guī)律的影響。模擬結(jié)果表明,當(dāng)澆注溫度為720℃、充型加壓速率為920pa/s及模具預(yù)熱溫度為380℃時(shí)為最佳工藝參數(shù),鑄件縮孔孔隙率最小,且成形質(zhì)量最佳。

以鋁合金鑄件罐體為例,研究了其結(jié)構(gòu)、型砂選擇、澆注系統(tǒng)等因素對(duì)該鑄件質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,對(duì)于外形尺寸較大、尺寸精度要求高、氣密性和粗糙度要求較高的鋁合金鑄件,宜采用樹(shù)脂砂造型,采用對(duì)包、四個(gè)冒口縫隙式澆注系統(tǒng)。

鋁合金大型薄壁復(fù)雜件鑄造工藝—熔模石膏型

鋁合金大型薄壁復(fù)雜件鑄造工藝—熔模石膏型

針對(duì)鑄件在低壓鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的氣孔、縮松等情況,通過(guò)對(duì)原工藝的缺點(diǎn)分析,針對(duì)其缺點(diǎn)以及鑄件特點(diǎn)提出了新的設(shè)計(jì)方案,成功解決了鑄件氣孔及縮松等缺陷,生產(chǎn)出滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)鑄件.

近年，隨著國(guó)防和民用領(lǐng)域?qū)Ω咂焚|(zhì)大型復(fù)雜鋁合金鑄件，尤其是汽車(chē)行業(yè)對(duì)鋁合金輪轂日益增長(zhǎng)的迫切需求，兼有低壓鑄造和增壓鑄造優(yōu)點(diǎn)的差壓鑄造技術(shù)，進(jìn)一步顯示出重要的使用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

鋁合金流量秤稱(chēng)重框鑄件鑄造工藝實(shí)踐

通過(guò)對(duì)支座鑄件澆注系統(tǒng)、冷鐵和冒口的工藝研究和改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了鑄件的整體同時(shí)凝固和局部順序凝固的理想效果;通過(guò)改進(jìn)澆口的位置和大小,在加強(qiáng)補(bǔ)縮的同時(shí)又可減小內(nèi)應(yīng)力;通過(guò)提高保壓壓力,增加了壓差澆注的補(bǔ)縮能力。消除了支座的裂紋和縮松缺陷,取得了較好的效果。

針對(duì)大型鋁合金曲面鑄件凈重１１００ｋｇ、壁厚差大（由９４ｍｍ到３２ｍｍ）的特點(diǎn)，在鑄造工藝設(shè)計(jì)上，提出了用樹(shù)脂砂組芯造型法生產(chǎn)，選用擴(kuò)張式澆注系統(tǒng)，在鑄件熱節(jié)處采用明冒口、內(nèi)冷鐵和外冷鐵相結(jié)合的方法解決了縮松、縮孔問(wèn)題，采用泡沫陶瓷過(guò)濾片解決二次氧化渣的夾渣問(wèn)題，采用在冒口根部設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)的辦法解決了大型鋁冒口難清理的問(wèn)題，成功地澆注出符合技術(shù)要求的大型鋁合金曲面鑄件。

利用castsoft軟件對(duì)大型薄壁復(fù)雜鋁合金油底殼低壓鑄造充型和凝固過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明,由于壁厚不均勻且多處壁厚較大,在凝固過(guò)程中,油底殼壁厚較大且凝固較晚的部位產(chǎn)生了縮孔縮松等鑄造缺陷。在改進(jìn)方案中,采用增加冒口補(bǔ)貼和內(nèi)澆道補(bǔ)縮通道來(lái)強(qiáng)化鑄件缺陷部位的補(bǔ)縮,并在鑄件相應(yīng)位置配合使用冷鐵。再次模擬結(jié)果表明,改進(jìn)后的方案合理可行,獲得了無(wú)鑄造缺陷高質(zhì)量的鑄件。

鋁合金渦輪是鐵路機(jī)車(chē)上的重要配件,其零件如圖1所示。鑄件重為42kg,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要求在0.5mpa壓力下進(jìn)行水壓試驗(yàn),保壓5min不許有任何泄漏。此鑄件壁厚不均勻,薄壁處的葉片3.4mm,厚壁處70～90mm,葉片不能有冷隔、缺肉、相互串通等缺陷,增加了鑄造生產(chǎn)的難度。對(duì)這種高氣密性的要求,決定了鑄件內(nèi)部不得有任何影響氣密性的砂眼、氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷。鋁合金渦輪鑄件是采用樹(shù)脂砂砂芯、金屬型低壓鑄造工藝生產(chǎn)的,以往在生產(chǎn)過(guò)程中由于工藝

分析了大型鋁合金圓環(huán)鑄件在采用可傾轉(zhuǎn)重力鑄造時(shí)產(chǎn)生缺陷的原因,提出了改進(jìn)方案。試生產(chǎn)表明,選取水平分型的重力金屬型鑄造工藝為批量生產(chǎn)的工藝,可以消除氣孔、縮松(孔)等鑄造缺陷,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

擠壓鑄造技術(shù)對(duì)促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展有重大意義，它是實(shí)現(xiàn)車(chē)輪行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心技術(shù)，可大大加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)重力鑄造和低壓鑄造后加工向更節(jié)能、高效的擠壓鑄造成型轉(zhuǎn)變，從而有效帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，有效縮小與國(guó)際同行業(yè)的差距。該項(xiàng)目不僅具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，而且還能夠?yàn)槠?chē)行業(yè)節(jié)能減排、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整提供新的戰(zhàn)略思路。

根據(jù)鋁合金連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析了鋁合金連桿的間接擠壓鑄造工藝,對(duì)模具進(jìn)行了設(shè)計(jì),采用ug進(jìn)行了制件造型并使用procast軟件完成了鋁合金液充型、凝固過(guò)程的數(shù)值模擬。通過(guò)模擬研究了工藝參數(shù)對(duì)制件質(zhì)量的影響,最終得出在澆注溫度700℃、模具溫度200℃、比壓80mpa、保壓40s工藝下制件質(zhì)量最佳。

本文作者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，從鑄造工藝的重要性說(shuō)起，主要探討了鋁合金箱體實(shí)際鑄造工藝方面，具有一定的借鑒意義。

鑄造工藝模擬castsoft技術(shù)在鋁合金鑄件工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化中的應(yīng)用 宋彬 1 郝銳 1 崔聿辰 1 胡志強(qiáng) 2 王歡 2 北京北方恒利科技發(fā)展有限公司（北京海淀100089） 天津古月有色金屬制品有限公司（天津北辰300401） 摘要：利用鑄造模擬軟件（本論文采用北京北方恒利科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)的castsoft模 擬軟件）對(duì)鋁合金鑄件的凝固過(guò)程和充型過(guò)程進(jìn)行模擬。通過(guò)對(duì)凝固過(guò)程的溫度場(chǎng)和鑄造缺 陷進(jìn)行分析，依據(jù)分析結(jié)果對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn),最后設(shè)計(jì)出合理的鑄造工藝。鑄造過(guò)程計(jì)算機(jī) 模擬可以減少或取消新產(chǎn)品的工藝實(shí)驗(yàn)，能夠有效地避免可能出現(xiàn)的鑄造缺陷，保證工藝的 可靠性，縮短新產(chǎn)品的試制周期。 關(guān)鍵詞：鑄造模擬凝固過(guò)程溫度場(chǎng)鋁合金鑄件castsoftcad/cae applicationofcastsofttechnologyinthed

通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值模擬方式研究了重力鑄造和低壓鑄造兩種澆注方式對(duì)zl114a鋁合金平板鑄件組織和性能的影響。結(jié)果表明,在熔煉工藝、熱處理工藝相同的情況下,低壓鑄造鑄件的力學(xué)性能均高于重力鑄造鑄件的性能,特別是伸長(zhǎng)率明顯;重力鑄造條件下,鋁液充型過(guò)程金屬液易產(chǎn)生紊流,引起雙層氧化膜裹著氣泡卷入鑄件使鑄件產(chǎn)生縮松和氣孔,其是試樣斷裂的裂紋源;重力鑄造時(shí)由于缺乏有效補(bǔ)縮壓力,鑄件內(nèi)部有明顯縮松缺陷;低壓鑄造可以使金屬液平穩(wěn)充型,鑄件中不會(huì)卷入雙層氧化膜,而且鑄件無(wú)明顯縮松缺陷。