下壳体半固态压铸件数值模拟

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要半固态压铸具有近终成型、高效节能等优点。半固态浆料粘度大、充型平稳、不易卷入气体；固相比例高，可达50％～60％，凝固收缩小，铸件不易有气孔、缩松，力学性能好；半固态浆料被带入压铸模时产生的热量小，对模具热冲击小，可延长模具的使用寿命。半固态压铸解决了高熔点合金压铸模寿命短的问题。发达国家已经达到了商业应用的程度，我国主要应用在汽车行业。但无论在理论上还是实际应用上，都需要进一步完善，尤其在半固态压铸工艺和模具设计的方面。半固态压铸件“下壳体”是非受力件，根据其薄壁深腔的结构，采用缝隙式浇注系统；其上表面用于装配的螺纹孔不直接铸出，后加工，由于压铸件内部有可能存

2、在气孔和缩孔缺陷，这就要求该部位不能有气孔等缺陷，对铸件的质量要求较高。根据“下壳体”的结构特点，进行半固体压铸工艺分析及模具设计。用模拟软件ProCAST对“下壳体”半固态压铸进行数值模拟，根据充型过程、凝固过程温度分布以及缩孔缩松的分析预测，优化出最佳工艺参数：压射速度为5m／s，浇注温度为5900C，模具预热温度为2200C。半固态浆料在整个充填过程中流动平稳，没有飞溅卷气，逐次充满型腔，温度分布比较均衡，孔隙率最低，铸件钻孔的部位没有缺陷，可以保证铸件质量。电磁搅拌制备浆料，通过金相组织的观察、分析、对比，得出浆料温度和搅拌时间等工艺参数：在搅拌电流428A，频率6Hz的条件下，浆

3、料温度为5900C，搅拌时间25min时，大部分晶粒转变为球状，边界圆整，得到较为理想的铝合金浆料。机械搅拌条件下：搅拌10分钟，浆料温度为590。C时，为最佳工艺参数。机械搅拌和电磁搅拌，在浆料温度相同的情况下，电磁搅拌效果较好。采用优化的工艺参数：充型温度为5900C，压射速度为5m／s，压铸模具预热温度为2200C，应用成型模具对“下壳体”进行试验验证，生产出的铸件符合技术要求，加工螺纹孔的部位无气孔等缺陷，生产出合格铸件。关键词：下壳体；半固态压铸；铝合金；数值模拟；半固态浆料沈阳理工大学硕士学位论文AbstractSemi。solidcastingwhichhasnearlyen

4、dforming，highefficiencyandsavingenergy．Semi。solidslurryviscosity，thefillingsmooth，noteasyinvolvedingas；Solidphaseratioishigh，canreach50％～60％，andsolidifiedthenarrow，castinghasnotpronetopore，shrinkage，mechanicalperformanceisgood．Intothediecastingdieheatsmall，tomoldsmallthermalshock，canprolongtheserv

5、icelifeofthedie．Semi—solidcastingsolvedtheshortlifeproblemofhighmeltingpointalloy．Developedcountrieshavemettheextentofthecommercialapplications，ourcountryismainlyappliedinautomobileindustry．Butnomatterintheoryandtechnology，tofurtherimprove，especiallyinsemi—solidcastingtechnologyanddiedesign．Semi—s

6、oliddiecasting”shell”isnotastress．accordingtoitsdeepspaceofthin—walledstructure，thegaptypegatingsystemhasbeenused．Onthesurfaceforassemblyofthethreadedholenotdirectlycastout，afterprocessing；DuetOthepossibleofinternalporeandshrinkagedefects，whichrequiresthepartsCan’thavestomadefects，thedemandishighe

7、rtothequalityofthecasting．Accordingtothestructurecharacteristicsofthe”shell”，proceedingtheanalysisofthediecastingtechnologyandmolddesign．UsingsimulationsoftwareProCASTsimulatesthe”shell”，accordingtothefillingproc