汽车齿轮室凝固过程数值模拟及缩孔、缩松预测

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1、万方数据上半月出版Casting·Forging·weldingl金属铸锻焊技术●铸造技术●汽车齿轮室凝固过程数值模拟及缩孑L、缩松预测贺雄伟。揭小平。闫洪(南昌大学机电工程学院，江西南昌330031)摘要：通过分析铸件凝同过程结晶潜热释放和缩孔、缩松形成的条件。使用Flow．3D软件模拟了压铸铝合金汽车齿轮室铸件的凝同过程．得到了在不同凝同时间铸件的温度场，进而预测了铸件的缩孔、缩松。以此为基础，对汽车齿轮室铸件凝同过程进行了评价。数值模拟结果可为汽车齿轮室优化设计提供有利参考。关键词：汽车齿轮室；凝固过程；缩孔、缩松；数值模拟中图分类号：TG24

2、4；TG245文献标识码：A文章编号：1001．3814(2009)07．0027-03SolidificationProcessSimulationandShrinkageCavityPredictionofCarGearBoxHEXiongwei，JIEXiaoping，YANHong(SchoolofMechanical口以ElectronicEngineering,№圮如昭Unwe瑙ay,M眦k昭33003l，饥打m)Abstract：Afteranalyzingthelatentheatreleasingandthecriterionfor

3、shrinkagecavityincastingsolidificationprogress，thesolidificationprocessofcal"gearboxcastingswithdie-castingaluminiumaⅡoywassimulatedbysoftwareFlow一3D．Thetemperaturedistributionsofthecastingindifferentsolidificationphaseswereobtained，andtheshrinkagecavitywaspredicted．Basedonthis

4、，thesolidificationprogressofcastingWaSevaluated．ThesimulationresultscanofferahelpfulreferenceforoptimizationdesignoftheEargearboxcasting．Keywords：gearboxofcar；,solidificationprocess；shrinkagecavity；numericalsimulation铸件凝同过程数值模拟是铸造CAD／CAE的核心内容，它可以形象捕述这一变化过程．其最终目的是优化工艺设计．分析铸造缺陷，实

5、现铸件质量预测[J41。其中，在温度场模拟的基础上进行缩孔、缩松的预测是一项重要内容。在凝固模拟方面．FLo、¨3D使用了自由网格法将矩形网格的优点和扭曲的、适体的网格灵活地结合在一起。此方法是建立在结构化网格系统之上，裁剪网格的一部分用来定义光滑的曲面。它还使用独有的FAVOR(部分面积／体积表示法)方法在网格内部定义障碍物的几何模型，计算障碍物所阻挡的每个网格的面积和体积。此外．它利用简单的矩形网格来表示任意复杂的几何形状，这将大大提高求解的精度，且简单的矩形网格收稿日期：2008．1m23基金项目：国家自然科学基金资助项目(50765005)；

6、江西省教育厅资助项目(2005·26)作者简介：贺雄伟(1982-)．男，江西莲花人．在读硕士生．主要研究方向为新材料制备与成形技术；电话：13576986973：E棚aaii：zfyyes@163．com生成容易，内存需求较小。本文在YLl13汽车齿轮室铸件充型模拟结束时温度场分布的基础之上．应用Flow．3D软件对铸件凝同过程数值模拟。为铸造工艺的设计与改进提供参考。1数学模型凝固过程的数学模型．包括凝固结晶潜热的释放处理和缩孔、缩松形成判据两个方面。1．1凝固潜热释放凝同潜热是凝固过程数值模拟中关键的部分之一．凝固潜热是指高温金属随着热量散失，

7、温度下降，进而发生凝固，逐渐由液相转变为同相，在物相转变的过程中．同时将释放热量。潜热的释放是凝固过程区别于一般导热过程的显著特点，可将其视为具有内热源的导热问题。在实际计算中，求解考虑金属凝同结晶潜热释放的导热微分方程【冠为：肿，-L雾)誓=鲁(A罟)+专(A誓)+砉(A誓)《热加工5-艺》2009年第38卷第7期在装卸搬运时有其特点及方法:物流装卸搬运的概念：物流装卸搬运是指在一定的区域内(通常指某一个物流结点，如车站、码头、仓库等，以改变物品的存放状态和位置为主要内容的活动。它是伴随输送和保管而产生的物流活动，是对运输、保管、包装、流通加工、配

8、送等物流活动进行衔接的中间环节。在整个物流活动中，如果强调存放状态的改变时，一般用“装卸”一词表示；如果强调