基于ProCAST的挤压铸造重载车轮铸件成形过程数值模拟-论文.pdf

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1、Ju1．2015铸造Ve1．64N0．7FOUNDRY·639·基于ProC,AST的挤压铸造重载车轮铸件成形过程数值模拟陈玖新，代颖辉，张川吉，朱大智(河北立中有色金属集团有限公司，河北保定071000)摘要：为了模拟A356挤压铸造重载车轮铸造工艺是否合理，使用铸件成形过程数值模拟软件ProCASTj2~行了分析。分析了A356挤压铸造重载车轮铸件充型过程、凝固过程以及温度场在各时间段的状态，确定了铸件的工艺方法和可能出现的缺陷部位。通过模拟分析，确定了铸造工艺方案，为实际生产提供了理论指导。

2、关键词：A356；挤压铸造；重载车轮；铸造工艺；铸件成形；ProCAST中图分类号：TG146．21；TG249．9文献标识码：A文章编号：1001-4977(2015)07—0639—04NumericalSimulationofCastingFOrmingforSqueezeCastingHeavyLoadWheelonProCASTCHENJiu—xin，DAIYing—hui，ZHANGChuan~i，ZHUDa—zhi(HebeiLizhongNon-FerrousMetalGroupL

3、td．，Baoding071000，Hebei，China)Abstract：TosimulatetheA356squeezecastingheavyloadwheelcastingprocess,theanalysiswasmadebycastingformingnumericalsimulatio：asoftwareProCAST．Theanalysesweremadeforthestatusofcastingfillingmouldprocess，solidificationprocessa

4、ndtemperaturefieldofA356squeezecastingheavyloadwheelduringtheallphases．Thecastingprocessmethodandtheoccurringpositionofdefectsweredetermined．Thecastingprocesswasdeterminedbysinmlationanalysis，thetheoryguidewasoferedforproduction．Keywords：A356；squeezec

5、asting；heavyloadwheel；castingprocess；castingforming；ProCAST近年来，我国汽车工业得到了突飞猛进的发展，2008年开始研究A356铝合金车轮挤压铸造技术，利用同时对环境的污染也Et趋严重。因此，降低汽车油耗挤压铸造技术生产的铝合金车轮重量和强度接近锻造以及开发新能源汽车已成为迫在眉睫的课题，这两项车轮，现已批量生产。本文以22．5”x8．25”挤压铸造重课题有赖于汽车自身的轻量化，而车轮减重对汽车的载车轮为例，使用数值模拟软件ProCAST~

6、，对挤压铸轻量化贡献最大。传统铝合金车轮生产方式主要分为造车轮的铸造成形关键技术进行分析与工艺制定。两大类：铸造和锻造。铸造车轮适用于轻载乘用车；1铸件成形数值模拟过程锻造车轮重量轻、材料强度高，但是设备昂贵、工艺复杂、成本高，主要用于高端乘用车和中巴、大巴等1．1几何模型及网格划分重载车。而国内中巴、大巴车和重载车所用的铝合金挤压铸造重载车轮几何尺寸见图1。车轮规格是车轮，主要依靠进口，价格非常昂贵。鉴于此，亟待22．5”×8．25”，所用材料是A356铝合金，重23．4。试开发出一种介于铸造和

7、锻造工艺之间的新技术，生产验载荷要求：冲击试验3550kg；弯曲疲劳试验载荷出重量轻、强度高、外形美观、成本低的车轮。挤压24．63kN·m，转数25万；径向疲劳试验载荷71．54kN，铸造正是这种介于铸造和锻造之间的金属成形工艺，转数100万。产品制造工艺流程为：合金熔炼一挤压铸将定量的液态金属注入模具型腔中，上模向下运动将造-÷T6热处理一机加工涂装。挤压铸造重载车轮模液态金属向上反挤压充满型腔，使金属液在较高压力具主要结构如图2所示，分为三部分：上模、底模和侧下成形和凝固[1]，从而获得高品

8、质铸件。挤压铸造所获模。模具材料为H13模具钢，具有良好的韧性和强度。得的铸件内部致密，力学性能优良脚。因此，在高品质A356铝合金具有良好的流动性和塑性，在进行挤压铸轻合金铸件生产中获得了成功的应用[3-5]。我公司从造时，将定量的A356合金液注入预热好的模具型腔中，基金项目：国家国际科技合作专项资助项目(201213FR70420)。收稿日期：2014—12-03收到初稿，2015-03-02收到修订稿。作者简介：陈玖新(1969-)，男，高级工程师，主要从事汽车铝合金车轮的