汽车铝合金零件的低压铸造数值模拟研究

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1、分类号:密级：UDC：学号：405911912054南昌大学硕士研究生学位论文汽车铝合金零件的低压铸造数值模拟研究ResearchonNumericalSimulationoftheLowPressureDieCastingofAutomobileAluminumAlloyParts黄玉祥培养单位（院、系）：机电工程学院指导教师姓名、职称：谢世坤教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：车辆工程论文答辩日期：2015年5月29日答辩委员駐席：教评阅人：_____________2015年月日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据

2、我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）:4.玉签字日期：扣亡年Z月,日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权

3、北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写导师签名（手写）：签字R期：年Z月7日签字日期：年&月jFI论文题目姓名论ic级别博士□硕士■‘号IMWV对+院/系/所丨专业Email备注：■公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，______年_月后公幵)摘要摘要低压铸造技术是一种精密的铸造工艺，其优点是铸件尺寸精度高、充型平稳及后续加工量少等许多优点。基于上述等优点，低压铸造技术被广泛应用于

4、汽车工业中。然而，低压铸造件在实际生产过程中，其产品易出现缩孔、缩松，甚至冷隔、欠铸，这是因为低压铸造需要对铸件的成形因数（如模具预热温度、浇注温度、充型压力等）进行精确控制，才能够生产出高质量的产品。随着计算机技术的发展和广泛应用，计算机数值模拟技术可以在铸件实际生产之前确定其最佳成形工艺，降低生产成本。本文利用铸造数值模拟软件ProCAST对制动器分隔盘和变速箱下壳低压铸造的充型及凝固过程进行数值模拟研究，结合低压铸造充型及凝固过程数值模拟的基本理论，分析低压铸造件充型及凝固过程的数值模拟结果，预测铸件中出现的气孔、缩孔等缺陷，进而优化浇注系统和铸造工艺参数，建立合理的工艺方案，满足

5、企业实际生产的需求。本论文主要做了如下几个方面的研究：1.运用Solidworks软件对制动器分隔盘和变速箱下壳进行了三维实体建模，引用第三方GeomeshEnvironment软件对三维模型进行了修复，使用MeshCAST模块对三维模型建立了有限元模型。2.利用铸造CAE软件ProCAST对制动器分隔盘的多种铸造工艺参数进行了模拟计算，把获得的最佳工艺参数进行试浇铸。结果表明：试浇铸件与模拟结果基本吻合，证明了低压铸造数值模拟的可靠性，为探索变速箱下壳的最佳低压铸造工艺奠定了基础。3.根据汽车变速箱下壳的特点，进行了内浇口位置选择的分析，设计了四个内浇口和六个内浇口两种浇注系统。模拟研

6、究表明：四个内浇口的浇注系统更有利于铸件的凝固补缩，六个内浇口的浇注系统更有利于铸件的平稳充型。这两种浇注系统的优劣以变速箱下壳铸件缺陷量来评判的话，采用四个内浇口的浇注系统来引入金属液更为合理。4.在采用四个内浇口浇注系统的基础上，进行了多组工艺参数的低压铸造数值模拟，分析了充型凝固过程中的流场、温度场、缺陷预测等结果，发现当I摘要铸型预热温度升高至360℃，浇注温度为710℃，加压速度为0.0016Mpa/s时，变速箱下壳铸件质量最好。关键词：低压铸造；数值模拟；汽车铝合金零件；工艺优化IIAbstractAbstractThetechnologyoflow-pressurecast

7、ingisasophisticatedcastingmethod,whichadvantagesarethecastingsizeofhighprecision,fillingsmoothly,impuritiesincastingarelittleandsubsequentprocessingofthecastingislittleandsoon.Basedontheaboveadvantages,thetechnologyofl