面向收縮特性的壓鑄模溫度場仿真研究.pdf

1、壓鑄模具的溫度場是直接關(guān)系到金屬液的流動狀態(tài)，它是影響鑄件質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素。由于壓鑄件存在冷卻凝固收縮，所以模具溫度不當(dāng)不但影響鑄件的內(nèi)部和表面質(zhì)量，還影響壓鑄件尺寸精度和形狀精度。生產(chǎn)對壓鑄件的各項技術(shù)質(zhì)量指標要求都比較高，因此對模具溫度場的控制十分重要。 本文概述了壓鑄模具溫度場數(shù)值模擬與應(yīng)用的研究進展與發(fā)展方向，介紹了溫度場數(shù)值模擬有限單元法的數(shù)學(xué)模型及其解法。并且針對某典型的薄壁鋁合金壓鑄件，運用有限元分析軟件ANSY

2、S，對其壓鑄模進行了壓鑄過程溫度場模擬分析。 壓鑄工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)直接影響到模具的溫度場分布，本文用對比的方法定量地研究了澆注溫度、模具預(yù)熱溫度、鑄件的結(jié)構(gòu)對模具溫度場的影響。 生產(chǎn)中常用的鋁合金材料澆注溫度為600℃～700℃。本文分析了澆注溫度分別為650℃，670℃，700℃時，壓鑄模溫度場的分布。從研究采用的模具型腔表面的溫度一時間圖及其升溫速率來看，當(dāng)澆注溫度為650℃時，模具的表面平均溫度最高為323.35

3、℃。在金屬液充入型腔后0～10s這段時間內(nèi)，型腔表面的平均升溫速率為8.4459℃/s。綜合考慮各成型工藝因素，該鑄件采用650℃的澆注溫度比較符合生產(chǎn)質(zhì)量的要求。 實踐證明，對模具進行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，可降低模具型腔表面層的溫度梯度。本文分析了模具預(yù)熱溫度分別為180℃，200℃，240℃時，壓鑄模具溫度場的分布。從模具型腔表面層的溫度梯度和升溫速率來看，采用200℃的模具預(yù)熱溫度是合理的。并且在金屬液充入型腔后0～5s這段時間內(nèi)，