论文部分内容阅读
压力铸造是特种铸造的一种,因其具有尺寸精度高、力学性能好、生产效率高及加工余量少甚至无加工余量等特点,被广泛应用于航空、汽车、机械、五金、玩具、电子、工艺品等领域。但是在传统压铸行业,压铸工艺参数通常只能通过技术人员的经验确定,缺乏统一的理论指导,从而导致压铸件废品率比较高,财力、物力耗费较大。为了提高效率和节约成本,目前压铸行业大多采用三维造型软件进行模具设计,并通过数值模拟的方法模拟压铸过程,该方法不仅能够对压铸过程中的充型和凝固情况进行分析,并且能够预测压铸件内缺陷出现的位置及尺寸,以便选择模拟方案中压铸件内缺陷最少的结果。将模拟获得的最佳的工艺参数应用到实际的压铸件生产中,进一步验证了模拟结果的可靠性。因此,通过压铸过程模拟既可以降低企业压铸件的废品率,为企业减少不必要的经济损失,同时也可以提高企业的市场竞争力。本课题的压铸件是沈阳某厂生产的煤气表外壳,其内部结构较为复杂,不仅内部有空腔,而且前端有圆孔和凹槽。若采用原有工艺,生产出来的压铸件内部的缩孔疏松较多,产品打压不合格,且废品率较高。因此,本文通过三维软件重新设计浇注系统,并通过数值模拟的方法优化该压铸件的工艺参数,从而达到减少该压铸件内部缺陷的目的。试验过程中,以减少压铸件缩孔疏松等缺陷为最终目标,根据内浇口的理论值,设计了三种内浇口方案,并通过Pro CAST软件模拟确定了最佳的内浇口方案;同时根据正交试验,采用Pro CAST模拟软件通过调整压射速度、模具预热温度、合金的浇注温度三个工艺参数,分析与研究了上述三种工艺参数在压铸充型过程中金属液体流场及凝固过程中温度场的变化,并最终获得最佳的工艺参数:合金浇注温度为620℃、压射速度为5m/s、模具预热温度为200℃。本课题通过对外壳压铸件充型和凝固过程的分析与研究,确定缺陷产生的原因,并改进压铸工艺参数,提出解决方案,使模拟结果应用于生产实际中,得到合格的压铸件。