“三通阀”压铸充型凝固过程数值模拟及工艺研究

发布时间：2024-04-01 02:31

　　压力铸造是在高压的作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔,并在一定压力下凝固获得铸件的方法。与其它铸造方法相比,压铸有以下三方面优点:产品质量好、生产效率高、经济效果优良。压铸是最先进的金属成型方法之一,是实现少切屑,无切屑的有效途径,应用很广,发展很快。三通阀是管道连接上的重要部件,对其质量要求非常严格,三通阀结构比较复杂,铸件整体呈圆筒形,左侧有一法兰盘,在法兰上有一对称的弧形通孔和阶梯圆孔,下表面带有固定底座,圆筒中带有一方形通孔。在Flow3D软件中开启卷气、温度场及氧化夹杂模型进行模拟分析。分析浇注系统设计方案一的充型过程,发现横浇道中出现未充满的情况,因此在横浇道上设计了弯道,适当降低充型速度,获得了良好的充型过程,并根据金属液最初冲击的部位设计了溢流槽的放置位置。在改善后的方案二中,浇道在进入铸型之前就已经充满,但分析铸件充型结束后的整体温度,发现远端温度较低,因此设计了方案三,增设辅助浇注系统,使铸件远端与内浇口相连,获得更早充型,铸件整体温度更均衡。但铸件卷气含量应然整体偏高,因此设计方案四,通过优化溢流槽的形式来降低内部卷气含量,得到了很好...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 压力铸造的基本概念及生产特点
    1.2 压铸的基本理论
        1.2.1 金属充填铸模形态
        1.2.2 压铸合金分类及性质
    1.3 压铸的应用范围及发展趋势
        1.3.1 应用范围
        1.3.2 发展趋势
    1.4 压铸与其他铸造方法的比较
    1.5 软件介绍
    1.6 课题的主要研究内容
第2章 压铸工艺优化及数值模拟
    2.1 数值模拟的理论基础
    2.2 三通阀结构分析及建模
    2.3 压铸机的选型
    2.4 材料的物性参数
    2.5 浇注系统设计及数值模拟优化
        2.5.1 浇注系统设计及数值模拟分析方案一
        2.5.2 浇注系统优化及数值模拟分析方案二
        2.5.3 浇注系统改进及数值模拟分析方案三
        2.5.4 溢流槽优化及数值模拟分析方案四
    2.6 卷气量量化分析
    2.7 本章小结
第3章 基于数值模拟的工艺参数设计及选取
    3.1 压射速度的设计及数值模拟
    3.2 浇注温度的设计
    3.3 模具预热温度的设计
    3.4 数值模拟结果分析
        3.4.1 凝固时间分析
        3.4.2 缩松、缩孔含量分析
    3.5 最佳参数的模拟分析
    3.6 本章小结
第4章 三通阀压铸模具设计
    4.1 浇口套的设计
    4.2 侧抽芯机构的设计
    4.3 推出机构的设计
    4.4 模具的装配图
第5章 三通阀压铸实验
    5.1 压铸实验生产
    5.2 X-ray的无损检测
    5.3 金相微观组织的观察
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
致谢



本文编号：3944866