基于熵值法的铝合金缸体低压铸造工艺多目标优化

基于有限元软件ProCAST构建某型铝合金缸体的有限元模型,设计L16(44)正交试验方案,探究了浇注温度、模具预热温度、充型时间、保压压力四个工艺参数对凝固时间和缩松体积的影响。采用熵值法分别计算两个评价指标的权重,将凝固时间与缩松体积转化为综合评分值进行单目标优化。通过极差分析与方差分析,得到了各参数对综合评分的影响程度为:浇注温度(A)>模具预热温度(B)>保压压力(D)>充型时间(C),确定了最优的工艺参数为A1B2C1D3。对比原工艺参数方案和优选工艺参数方案发现:凝固时间缩短了20.35%,缩松体积下降了2.96%。经生产试验,缸体铸件外观质量良好,无明显铸造缺陷,验证了最佳工艺参数的合理性。

基于正交试验的铝合金减速机壳体低压铸造工艺优化

利用数值模拟方法对铝合金蜗轮减速机壳体低压铸造过程进行分析,预测壳体中可能产生的缩松缩孔缺陷及位置分布,并分析其形成原因。在此基础上,通过改进冷却方案,并基于正交试验对工艺参数进行了多目标优化。得到的最优工艺参数为:浇注温度740℃、模具预热温度240℃、冷却水温度20℃。结果表明,优化后的壳体无缩松缩孔缺陷。通过生产试制和金相分析,验证了此优化工艺的可行性。

铝合金电池端板低压铸造工艺参数的设计与优化

以某新能源汽车铝合金电池端板为研究对象,基于正交试验设计以及信噪比分析法探究低压铸造过程中金属液的浇注温度、模具预热温度以及充型时间3个工艺参数对铸件成型质量的影响,以缩松缩孔体积值、凝固时间和二次枝晶间距大小为评价指标,探究出一套标准化的工艺设计参数,为新能源汽车铝合金电池端板低压铸造成型工艺研究与实际生产提供重要参考。研究结果显示:浇注温度690℃,模具预热温度330℃,充型时间8 s时铸件无缩松缩孔缺陷,二次枝晶间距最小,凝固时间最短。

铝合金低压铸造过程数值模拟

铝合金密度小、比强度高,常作为汽车轻量化材料。低压铸造充型平稳,能成形复杂薄壁铸件,广泛应用于汽车典型零部件的制造。为优化低压铸造工艺、减少铸件缺陷、获得优良组织性能的铸件,运用集成计算材料工程与多尺度数值模拟方法对铝合金低压铸造过程开展研究,具有重要的科学意义与工程价值。本文全面综述了低压铸造铝合金凝固过程数值模拟技术的发展,分析了充型过程和凝固过程的宏观数值模拟及其常用算法,归纳总结了元胞自动机模拟铝合金初生相和共晶相的微观组织演变的研究现状,展望了铝合金低压铸造过程数值模拟的未来发展方向。

A356铝合金套筒低压铸造工艺参数的优化

为了探究最优的A356铝合金套筒低压铸造工艺参数组合,本文综合运用了铸造数值模拟、响应面分析法及遗传算法,以最小缩孔缩松体积和最低二次枝晶臂间距值为优化目标,对上模具预热温度、侧模具预热温度、下模具预热温度和浇注温度进行匹配及优化。结果表明,优化的工艺参数组合为上模具预热温度307℃,侧模具预热温度为330℃,下模具预热温度为394℃,浇注温度为701℃。上述优化参数组合能有效提高铸件的成型质量及力学性能。

低压铸造镁合金研究现状及展望

低压铸造是生产大型、复杂、高性能镁合金铸件的重要工艺之一,近年来表现出较高的应用前景,也越来越受到研究者们的关注。本文介绍了低压铸造镁合金的发展现状、成形工艺及特点、主要材料分类、强化机制、热处理方案和常见缺陷等,并对将来低压铸造镁合金的发展方向进行了展望。

低压铸造铝合金轮毂工艺参数对缩孔缺陷的影响

乘用车轮毂90%以上采用铝合金低压铸造工艺实现,轮毂铸造缺陷是影响其机械性能和服役安全性的主要因素之一,因此控制轮毂铸件的缺陷不仅是产品质量问题,也是关乎汽车整体的服役安全性问题。本文系统研究并总结了低压铸造工艺参数对孔洞缺陷的影响。针对低压铸造轮毂中可能产生的缩孔缩松缺陷,研究了浇注温度、模具预热温度、充型速度、保压压力等工艺参数对缩孔缺陷分布规律,发现在一定范围内,浇注温度与模具预热温度的上升,均可使金属液充型能力提高,减少缩孔缺陷;但当浇注温度或模具预热温度过高时,缩孔开始增加。在保证不发生欠充型的前提下,充型加压速度越慢,则充型过程越缓慢平稳,缩孔出现的概率越低。随着保压压力的提高,缩孔缺陷减少。

低压铸造铝合金后副车架结构设计与工艺开发

介绍了某车型低压铸造铝合金后副车架轻量化设计及工艺开发过程。首先依据客户输入的硬点坐标、环境数据及边界间隙设计产品外形,并对结构进行拓普优化轻量化设计,通过产品的疲劳、耐久性、强度、刚度及模态等仿真分析,使产品结构和性能满足设计要求;同时结合产品结构和低压铸造工艺要求,基于分型面和起模斜度的确定、增加内芯定位点和排砂口以及优化合金成分和热处理等措施,设计浇注系统和工艺方案,再对铸件充型和凝固过程模拟分析进一步优化方案,经试制铸件结构和性能均满足要求。

自然停放时间对低压铸造ZL114A合金力学性能的影响

对低压铸造ZL114A铝合金先进行(540±5)℃×14.5 h固溶处理,再进行不同时间(1~8215 h)的自然时效处理,然后对自然停放1~100 h的试验合金进行(170±5)℃×4 h人工时效处理,研究了自然时效过程中合金硬度的变化以及停放时间对人工时效后合金力学性能的影响规律。结果表明:在自然时效过程中,试验合金的硬度整体呈增大趋势,时效8215 h时达到91.8 HBW,低于人工时效的110 HBW。随着停放时间的延长,人工时效后试验合金的抗拉强度和屈服强度先升高,在停放10 h时达到峰值,分别为355.0,303.3 MPa,随后降低,在停放50 h时降至最低值,分别为336.7,261.7 MPa,随后又有所升高。断后伸长率的变化规律与强度的变化规律相反。在自然停放过程中由于形核驱动力低,试验合金中形成界面能较低的pre-β″相,在人工时效过程中形成强化效果更为明显的β″相,这是强度在停放10 h内升高的原因;而后强度降低的主要原因为不稳定溶质原子偏聚区(GP区)在人工时效时发生了重溶;当停放时间超过50 h后,GP区长大到了稳定的晶核尺寸,在人工时效处理时不会发生重溶,强度回升。

金属型低压铸造铝合金裂纹分析及改进

从宏观特征、微观形貌、成分性能及金相组织等方面,分析了金属型低压铸造铸铝件的铸造裂纹特征。对裂纹进行了原因分析,并通过制定针对性改进措施,从源头彻底解决了铸造裂纹,大大提高了产品的铸造成品率。

铝合金缸盖低压铸造模具设计及凝固质量优化

针对摩托车发动机的铝合金单缸缸盖低压铸造成形时容易发生缩松、缩孔和气孔等缺陷问题,运用MAGMA软件模拟缸盖低压铸造过程温度和冷却率变化情况,预测缸盖容易产生的缺陷趋势及重点发生区域。在合理设计缸盖模具结构和侧模各部分冷却系统的同时,将数值模拟结果与智能化设备相结合应用,运用低压铸造机数字化智能技术进行凝固工艺过程的冷却时序控制和压力分段精细化控制,避免缸盖燃烧室重点区域凝固结晶时的缺陷发生,提高铝合金缸盖铸件内部组织成形致密度及低压铸造生产质量。

低压铸造铝合金电机端盖的研制

研究双层铝合金端盖的成形工艺,从铸件多薄筋、针孔度要求高、易缩松等质量难点出发,介绍铸件低压铸造浇注系统设计思路、层流压力曲线的设计方法及惰性气体除气法针孔缺陷的控制原理和方法,并通过铸造模拟软件仿真分析工艺的合理性。基于装配过盈量大,介绍温差法装配参数的设计方法,按照预设参数生产试制,并通过渗透探伤、射线探伤、针孔度检测、本体解剖等充分验证,满足产品技术要求。

低压铸造自动放置过滤网装备开发与应用

描述了低压铸造自动放过置滤网装备技术的开发与应用,通过增加放网机器人及辅助置网轮盘,采用自主开发控制程序与铸造系统集成融合,实现铝合金轮毂铸造全过程自动化高效生产,提高产品质量稳定性,降低了成本。

低压铸造升液管的安装、维护及检测

低压铸造是一种被广泛应用的铸造工艺,而升液管是其中重要的一个工艺装备。本文主要介绍了陶瓷升液管的连接方式和正确的安装方法,金属法兰升液管的具体安装方法和要求以及升液管的日常维护重点和漏气检测方法。

低压铸造铝合金轮毂在不同环境中的腐蚀分析及防护

本文探讨了低压铸造铝合金轮毂在多种环境条件下的腐蚀行为及其防护技术措施。通过对比分析铝合金轮毂在不同腐蚀环境下的性能表现,揭示了腐蚀过程中的主要机理和影响因素。为了有效防护铝合金轮毂免受腐蚀损害,本文提出了一系列防护技术措施,通过实验验证表明,这些防护方法能显著提升铝合金轮毂的耐腐蚀性,为轮毂的长期使用和维护提供了有效策略。为此本文的研究成果不仅为铝合金轮毂的腐蚀防护提供了科学依据,也为汽车轮毂材料的选择和后续研究方向提供了参考。

铝合金油底壳低压铸造工艺研究

铝合金油底壳属于薄壁类铸件,且内部存在复杂油道结构。本文研究了铸件结构特性、铸造热节、浇注系统、模具排气对油底壳产品的低压铸造工艺和典型铸造缺陷的影响,通过增设工艺网格改善铝液流动性及排气能力,通过对大平面位置设置排气道增加排气能力,通过优化产品壁厚保证独立热节补缩效果,使铝合金油底壳实现低压铸造生产。

铝合金轮毂低压铸造成型模具设计及仿真分析

铝合金制造的轮毂具有低能耗、散热快等系列优点,更适合现代汽车工业发展。在众多铸造技术中,低压铸造技术得到广泛应用,在铝合金轮毂铸造方面有着很好的应用前景。基于此,文章从低压铸造技术原理出发,分析低压铸造的特点和应用优势,并对铝合金轮毂低压铸造成型模具设计及仿真问题展开全面探讨,旨在为汽车铝合金轮毂低压铸造模具设计及仿真提供参考依据。

铝合金车轮低压铸造模具结构的问题及优化策略研究

随着汽车工业的快速发展,铝合金车轮因其重量轻、导热性好等优点而得到广泛应用。低压铸造作为生产铝合金车轮的主要工艺之一,其模具的设计与性能直接影响到产品的质量与生产效率。为解决低压铸造过程中模具预热不均、材料疲劳以及铸件与模具分离困难等问题,从模具结构的角度出发,针对性提出了优化策略,该策略可延长了模具的使用寿命,提升铸造效率。

低压铸造ZL114A铝合金微观组织模拟

在大最实验数据统计分析的基础上,建立了低压铸造ZL114A铝合金形核模型,得到了相关热力学、动力学参数.采用了一种改进的Celluar Automaton方法耦合有限差分法对合金的宏观凝固及微观组织演化过程进行了数值模拟.考虑了固/液界面的溶质再分布、微观固相分数、曲率以及各向异性因素.利用阶梯铸件研究了不同冷却速度下晶粒度、二次枝晶臂间距以及共晶组织含量的变化规律,并将模拟值与实验值进行了对比验证.

低压铸造铝合金轮毂内部缺陷分析及改进措施研究

对低压铸造A356铝合金轮毂内部缺陷进行了分析,对轮毂各个部位的微观组织和力学性能以及试样拉伸断口形貌进行了检测。结果表明:轮辐和轮心部位α-Al的二次枝晶臂间距(SDAS)分别为48μm和55μm,易出现少量的缩孔、缩松以及气孔等铸造缺陷,局部区域存在变质不良的Si相及针状、鱼骨状的铁基化合物;外胎圈座附近易出现偏析现象,造成局部性能不佳;轮缘部位晶粒细小,Si相变质良好。为提高产品质量,总结了压铸铝轮毂组织中易出现的各种缺陷并提出相应的改进措施。