大型薄壁鋁合金傳動箱體鑄造工藝優(yōu)化設(shè)計.pdf

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

2、難,因此選用充型過程平穩(wěn)、補縮性能良好的低壓鑄造方法。通過分析傳動箱體結(jié)構(gòu),設(shè)計鑄造工藝參數(shù),如最小鑄出孔直徑為20mm,最小鑄出壁厚6mm,機(jī)械加工余量兩側(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)計澆注系統(tǒng)以及充型凝固過程中的加壓工藝,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。通過分析鑄件的熱節(jié)分布,根據(jù)公式SD=Gch7.6,計算熱節(jié)處冷鐵厚度,設(shè)計鑄件凝固補縮系統(tǒng)。
　　利用鑄造模擬軟件對鑄件進(jìn)行充型、凝固及應(yīng)力應(yīng)變過程數(shù)值模擬,優(yōu)化鑄造工藝:①對傳動箱體進(jìn)行充型過程模擬,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對傳動箱體凝固過程進(jìn)行模擬,將增壓壓力改為0.0567MPa,凝固補縮系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,縮孔縮松明顯減少;③對傳動箱體應(yīng)力應(yīng)變過程進(jìn)行模擬,在彎曲面加0.5mm的