摩托車用鋁合金輪轂的金屬型鑄造過程數(shù)值模擬與工藝優(yōu)化.pdf

1、本文針對摩托車鋁合金輪轂鑄件易產(chǎn)生縮孔、疏松等鑄造缺陷，導(dǎo)致成品率低，性能不高等問題，以鑄造模擬軟件ProCAST為工具，模擬了摩托車輪轂金屬型重力鑄造過程，并進(jìn)行了工藝優(yōu)化，以達(dá)到消除鑄造缺陷、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期及降低成本的目的。主要研究結(jié)果如下： 1．根據(jù)澆冒口設(shè)計(jì)理論、鑄件補(bǔ)縮原理和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)對金屬型重力鑄造過程進(jìn)行分析，研究了鑄件收縮缺陷的位置、大小、形狀的分布規(guī)律，確定了澆冒口參數(shù)并討論了澆冒口

2、與收縮缺陷位置的關(guān)系。 2．對LMC499-2型號(hào)摩托車輪轂進(jìn)行了金屬型重力鑄造充型及凝固過程的數(shù)值模擬，得到了其流場、溫度場、以及凝固過程各部位固相率的變化規(guī)律，預(yù)測了收縮缺陷，并通過試生產(chǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)模擬結(jié)果及實(shí)際生產(chǎn)情況，針對輪轂鑄件的“熱節(jié)”部位進(jìn)行分析，采用保溫型涂料與局部冷卻模具相結(jié)合及同時(shí)修改下模模具的方法，對鑄造過程中的模具溫度場進(jìn)行調(diào)節(jié)，成功消除了鑄件的“熱節(jié)”部位，實(shí)現(xiàn)了順序凝固。 3．對金屬型重力

3、鑄造過程中模具溫度場進(jìn)行了連續(xù)鑄造過程的熱分析，研究了自然冷卻條件和強(qiáng)制冷卻條件對模具溫度場的影響。結(jié)果表明，多周期循環(huán)澆注時(shí)，隨著循環(huán)澆注次數(shù)的增加，溫度是不斷變化的，當(dāng)循環(huán)澆注7次后，模具內(nèi)部建立了相對穩(wěn)定的溫度梯度，模具逐漸達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。 4．研究了增強(qiáng)顆粒的添加對復(fù)合材料鑄造性能的影響，根據(jù)體積分?jǐn)?shù)與各熱物性參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式對ProCAST的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行二次開發(fā)，建立了金屬基復(fù)合材料的物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫，從而得到增強(qiáng)顆