预防中小金属型铝合金铸件针孔的研究

通过理论分析与实践,总结出减少铝合金铸件针孔的方法,在高压下凝固;快速凝固;通过电阻反应炉熔化及富氧送风熔化铝合金可从源头上减少合金中的含氢量,进而减少铸件的针孔;也可通过过滤净化除去铝合金中的氢与渣的大部分,进而减少铸件上的针孔。滤片的孔径与厚度比为1∶3,滤片的质量尽可能小,其滤孔在本文所叙的条件下,以2mm×2mm的方孔为宜,滤片应放在最下面,因为只有这样才能进一步减少二次氧化夹渣,减少铝液的降温有利于提高铸件的内、外在质量。

消失模铸造浇注系统的选择

通过比较,找出了顶注、侧注、底注法各自的优缺点,从而认定,对内在质量要求严格的中小件宜采用顶注,对结构复杂的大而薄的铸件宜采用底注,下1/3处侧注及阶梯浇注系统是适用性最广、应用最多的浇注方式。通过生产实例进行了说明。

消失模负压铸造浇注系统设计的探讨

从实践与理论2个方面探讨了消失模浇注系统的设计规范为:铸铁及轻金属铸件宜选用底注、侧注、阶梯注其内浇道形状为扁平,数量宜多,宜水平均布;厚壁铸钢件宜选顶注;控制消失模浇注速度的阻流断面应选在直浇道;直、横、内浇道的断面积应逐渐增大;当浇口经冒口入铸型时浇口长度要短,形状为圆形,以切线方向进入冒口的根部为宜。

消失模铸造金属液流动前沿气隙中气体压力的研究

利用基础理论计算出消失模铸造正常浇注时金属液流动前沿气隙中压力P膜随直浇道的面积S直与液态金属在其内部的流速v直的乘积、浇注温度T膜、模型的密度ρ模、涂层厚度H的增大而增大;随真空度P真、铸件的水平周长S、透气性K的增加而减小,并通过生产实践加以验证。

负压下先烧失白模再浇注的消失模铸造

运用基础理论揭示出消失模在负压下先烧失白模再浇注成形的可行性原理:由于涂层的透气性差起到V法成形的塑料膜在真空下紧固型砂而不出现塌箱的作用;根据这一原理,增大型内初始真空度,增大真空泵的容量,减少涂层的透气性,使负压消失模的砂箱内抽真空管路柔性地向V法砂箱靠近,群铸时每个铸件都有独立的浇冒系统。通过两年多生产实践证明该工艺可行,该工艺方法能较好解决消失模铸造固有的各种缺陷,但该法存在一定的局限性。

组合阀门低压铸造自动控制系统

低压铸造是利用坩锅内气压,将金属液体由下而上充填模具的过程.分析了液面加压低压铸造的要求,设计了由可编程序控制器(PLC)、触摸屏、组合阀组成的控制系统.该系统采用模糊控制策略实现了液面加压的合理控制,并具有泄漏补偿的能力.充型速度可以根据设定值精确重复再现,不受炉内泄漏和管路气压波动的影响.触摸屏编程简单,界面清晰,可以在其上设定参数.整个系统稳定可靠,结构紧凑,阀门更换方便,人机界面便于操作.

铝青铜铸件低压铸造工艺参数的计算机模拟及优化

为确定铝青铜铸件低压铸造的最佳工艺参数,利用Procast软件模拟了砂型低压铸造铝青铜泵盖铸件的凝固过程及缩孔分布。通过对不同砂型、浇注速度、浇注温度条件下铸型充填、凝固过程的模拟以及对缩松缺陷预测的分析比较,优化出低压铸造的合理工艺参数为:顺序凝固浇注速度、温度在不出现冷隔的前提下,越低越好,1150℃为最佳浇注温度;铸型的导热系数越小越不易出现集中缩孔缩松,硅砂型为最佳铸型;由快变慢的压力变化充型方式比匀速充型更能减少铸件的缩孔缩松,更有利于顺序凝固,按照P=6000t曲线加压铸件最佳。

抽真空对消失模铸造液态金属填充时的导流撇渣影响

运用基础理论揭示出砂箱内真空管路的分布对液态金属的填充及渣孔、气孔、碳缺陷分布的影响规律并通过实践加以证明。为减少砂箱内的真空压降,应采用单一大颗粒干砂、减少白模密度、砂箱应专用且不可有过大吃砂量、吸真空管路分布面积应较大、直浇道横截面积不可过大、浇注温度不可过高。根据这一原理为提高铸件质量,使渣孔、气孔、碳缺陷集中并上浮应采用单一顶抽式砂箱为宜。

卷入性气孔的形成原因及预防

研究了卷入性气孔的形成机理,讨论了液态金属翻腾卷入、液态金属旋转吸入、液态金属下落带入等气孔产生方式,提出了预防气孔的方法。主要方法有:采用三角形、长方形浇注漏斗;在圆形浇注漏斗内放入锥形的波纹铁丝网,放一字形、十字形档板;用高度较小的盘状底漏包浇注,降低浇注漏斗的高度;增大其出口的直径或通过直孔过滤器把液态金属雨淋式引入浇口等。进行了实践验证,证明方法正确、有效。

模糊控制在低压铸造液面加压控制系统中的应用

目的解决低压铸造过程的不确定性、时变性,改进传统的控制对动态的加压系统有时难以获得满意的控制效果的不足.方法对模糊控制在低压铸造液面加压控制系统中的可行性进行理论分析,将模糊控制方法应用于低压铸造系统中,结合模糊控制策略设计了由PLC、平板电脑、组合阀组成的低压铸造控制系统.结果与以往的控制效果相比较,整个系统工作具有稳定、可靠、跟踪精度高、快速的特点,模糊控制的各项控制指标效果都优于PID控制.结论模型的建立是合理的,可以解决低压铸造中动态时变系统难以建立精确数学模型的难题,经实际验证,模糊控制的各项指标都优于PLD的控制指标.

单片机低压铸造加压控制系统

单片机低压铸造加压控制系统王永臣，宋俊，董秀奇，王秀兰ＴｈｅＰｒｅｓｓｕｒｉｚａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｏｆＬｏｗ—ＰｒｅｓｓｕｒｅＣａｓｔｉｎｇｂｙＵｓｉｎｇＳｉｎｇｌｅ－ＣｈｉｐＣｏｍｐｕｔｅｒ￥ＷａｎｇＹｏｎｇｃｋｅｎ；ＳｏｎｇＪｕｎ...

预置温度场金属型模具设计原理及其应用

基于传热学原理，找出了金属型模具的合理壁厚与铸件壁厚之间的关系，及在铸件顺序凝固方向预置温度场的方法。并将其应用于改善低压铸造铝合金车轮的质量。结果表明，在材料利用率提升8．9％的同时，轮辋的力学性能可达到屈服强度214MPa、抗拉强度276MPa、伸长率5．3％，SDAS为22．6～30．3μm。

强冷旋压卡车车轮金属型模具设计原理

传热学原理分析表明,埋铸螺旋管通水制冷是强冷旋压卡车车轮金属型冷却的优先方法,其优点是冷却强度可调范围大、生产效率高、金属型力学性能高。该方法为铸造法生产卡车轮替代锻造法生产提供了可能。

利用真空导流法减少卫浴铸铜件的壁厚

本文用基础理论分析出真空导流法减少卫浴铸铜件壁厚、改变铸型的入水方式使铸型温度下高上低强化补缩以减少卫浴铸铜件的打压渗漏、用降低充型速度提高保压跃升的及时性和跃升值来减少铸件的粘砂是有效的,并通过实验及小批量生产证明是成功的。改进后的工艺生产卫浴铸件既减少了成品铸件重量20%左右,也使每模铸件减少铜水消耗3.2公斤左右。

定向冷却提高金属型吸热效率的机制及应用

提出了铸造金属型水冷通道的吸热效率和有效吸热效率的概念。采用因次分析法找出了与冷却管长、冷媒流速、模具材料的热扩散率、铸件与冷媒之间的温度梯度的定量关系。给出七种工程上实用的可提高有效吸热效率的方法及金属铸型水冷通道的设计原则,能使铸造工艺参数的设计、调整更加合理、方便,改善铸件的冷却效果。

采用金属型和改变涂料厚度调节铸件凝固顺序的原理及应用

传热计算表明:在满足强度、刚度要求的前提下,金属型的壁越薄,通过改变涂料层厚度调节铸件凝固顺序的能力越强。大批量生产时,宜采用不变的涂料层厚度,改变金属型壁厚的方法来调节铸件的凝固顺序;在小批量生产时,宜采用金属型的壁厚不变,用改变涂料的性质或厚度的方法来调节铸件的凝固顺序。

CFD模拟旋风分离器自然旋风长

利用计算流体力学软件Flo Wizard对不同结构尺寸的旋风分离器气相流场进行数值模拟。采用分离器锥体段中心湍动能峰值定位自然旋风长的方法,分析了入口面积、芯管下口直径、下溢口直径和锥体段长度对自然旋风长的影响。拓展了分离器内部流场由多个自然转折旋风串联的概念。通过增加锥体段长度和入口风速来实现旋风串联、多级分离的效果,延长自然旋风长,有益于提高分离效率。

金属型无缩松铸件最佳温度梯度的获取及验证

运用传热学原理,通过对复杂、非稳态问题的简化,揭示出用金属型在最佳温度场中凝固获得无缩孔铸件的条件:金属型铸件成形时,在顺序凝固方向上及在壁厚两侧向中心方向,凝固的最佳温度梯度和浇注温度与固相线温度之差成正比,与液态金属在凝固方向上的流程成反比,且3个方向上的温度梯度应同步相等。实现方法是:在对应的金属型型腔侧面内壁,喷涂沿凝固方向上逐渐增厚的梯度涂层。金属型壁越薄,顺序凝固的起始段有强制冷却,金属型涂料层的导热系数越小,铸件的导热系数越大。为了在最佳温度梯度下生产出无缩孔铸件,其金属型上所需的涂料层的厚度梯度尽量小。