低压铸造工艺在变矩器机芯铸件上应用

主要介绍壳体铸件运用cad/cae计算机技术进行低压铸造工艺设计的过程、基于pro/e软件的低压铸件三维cad模型设计和any-casting铸造模拟软件的cae工艺模拟。三维cad能够使设计者比较直观和容易地进行铸造工艺工装设计,cad模拟能够使设计者在工艺阶段预测缺陷部位,从而及时改进工艺,提高工装模具结构的合理性和准确性。

结合铸件质量要求,基于铸造数值模拟技术,分析了低压铸造的充型凝固过程,预测了铸件中的缺陷分布;最终通过试制,确保了压气室低压铸件质量,为该件的顺利生产奠定了基础。

三峡工程所需sf6气体绝缘高压电器产品用铸造壳体,相当一部分为回转体复合结构铸件,重量在40kg以上,主体壁厚在15mm左右,连接法兰厚度约为30～50mm,局部厚度达60mm,壁厚变化较大,并伴有各种高质量要求的凸台、法兰密封面(槽),结构形状较为复杂,长期承受0.7mpa的sf6气体工作压力,属复杂耐压薄壁零件。根据国外先进经验,采用金属型低压铸造工艺方法,可有效消除铸件针孔缺陷,提高外观形状质量[1,2]。但由于该类铸件较目前国内金

1工艺方案设计1.1毛坯图设计飞机座舱铸件是i类铸件,采用zl116a合金,铸件净重为21kg,最大外廓尺寸为900mm×450mm×310mm,形状不规则(如图1),铸造工艺设计难度较大。铸件内外表面全加工,整体上留4mm余量,为便于模具设计,将侧面的台阶与大平面取平。根据生产经验,选择1%的收缩率。

分析了离合器壳体铸件的结构,研究了低压铸造离合器壳体铸件工艺的难点。通过增加保温冒口、调整涂层厚度、设置预铸孔、优化浇注系统、调整浇注参数等多种手段,解决了离合器壳体铸件厚大部位的铸造缺陷问题,生产出满足使用要求的合格铸件。

针对航天各型号结构用大型薄壁铝合金铸件的结构特点和内部质量要求,结合低压铸造的工艺要求和生产实践,从加工余量和铸造斜度、浇注系统、冷铁结构、排气结构和冒口的设计等方面进行了分析和总结,特别是提出了缝隙式内浇道上端设置暗冒口的工艺设计,有效地改进了铸件的内部质量。

研究了树脂砂低压铸造工艺理论与原理,结合工艺试验得到了铝合金zl104涡轮泵出口管树脂砂低压铸造工艺规范.采用该工艺规范制造的铝合金zl104涡轮泵出口管已用于cz-5和cz-7运载火箭液氧煤油液体火箭发动机之中,cz-5和cz-7运载火箭已通过了飞行考核,液氧煤油液体火箭发动机工作正常.由此表明:铝合金zl104涡轮泵出口管树脂砂低压铸造工艺是合理、正确和有效的.

基于低压铸造生产要求,对石膏型制备与烘干工艺、合金熔炼与浇注工艺进行研究,升液管预热有利于均匀喷涂涂料,升液管口平面上放置石棉垫板和过滤网片可提高服役寿命。旨在为薄壁叶片和大型复杂薄壁铸造铝合金铸件的生产提供科学依据。

以低压铸造成形zl205a合金壳体件作为研究对象,采用数值模拟方法,研究了壳体铸件低压铸造过程温度场及缩孔、缩松缺陷随工艺方案的变化规律。结果表明,采用冷铁及冒口,缝隙式浇口由8个增加到10个,补缩距离由200mm减小到157mm,铸件的温度场分布合理,铸件缺陷部位的缩松倾向明显减小,模拟结果与试验结果对比,表明采用冒口结合冷铁的工艺方案合理可行。

低压铸造工艺由于具有平稳底注充型、低压力下结晶的特点,对于易氧化合金,能获得高质量、高合格率的铸件,并能提高金属液体利用率,因而在有

针对铝合金耐压壳体,采用金砂型低压铸造技术进行铸造工艺设计,结合华铸cae铸造模拟软件,验证并优化铸造工艺,确定出合理的工艺参数形成批量生产。检测结果表明,金砂型低压铸造工艺可生产出高品质的铸件。

铝合金涡轮是铁路机车上的重要配件,其零件如图1所示。铸件重为42kg,结构复杂,要求在0.5mpa压力下进行水压试验,保压5min不许有任何泄漏。此铸件壁厚不均匀,薄壁处的叶片3.4mm,厚壁处70～90mm,叶片不能有冷隔、缺肉、相互串通等缺陷,增加了铸造生产的难度。对这种高气密性的要求,决定了铸件内部不得有任何影响气密性的砂眼、气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷。铝合金涡轮铸件是采用树脂砂砂芯、金属型低压铸造工艺生产的,以往在生产过程中由于工艺

论述了大型al-si活塞的低压铸造工艺,包括铝液的浇注温度、模具温度、模具的冷却与涂料以及活塞的浇注工艺。以缸径为300mm的活塞为例,在浇注温度为640℃、充型压力为0.025mpa、充型速度为0.4m/s、结晶压力为0.22~0.25mpa、结晶时间为13~14min的工艺条件下,其生产效率和产品品质均达到批量生产的要求。

分析了曲轴树脂砂铸造低压浇注工艺,确定了合理的低压铸造工艺参数,解决了输出端夹渣难题,获得了优质曲轴铸件。

研究了低压铸造紫铜结晶器工艺设计方法,从铸型种类选择、升液管设计、低压铸造工艺参数设计等方面进行了探讨。紫铜结晶器低压铸造合理的工艺参数:充型压力、充型速度分别为0.06mpa、1000mm/s,结壳时间为25s,增压压力为0.08mpa,保压时间为120s,浇注温度为1150℃,铸型温度为150～200℃。

轿车变速箱离合器壳体属于形状复杂的薄壁铝合金壳体,在以往的试制阶段中采用砂型重力浇注,废品率高。提出了采用砂型低压铸造工艺开发离合器壳体毛坯的设想,通过研究离合器壳体的结构特点,结合低压铸造原理,设计低压浇注工艺。利用计算机数值模拟验证和优化工艺参数,通过砂型低压铸造工艺开发的毛坯具有制造成本低、周期短、废品率低的特点,并在某品牌轿车项目开发中得以成功运用。

以某厚大zl205a合金铸件为例,采用数值模拟的方法对铸件低压铸造工艺中充型和凝固过程进行模拟,分析了充型及凝固过程中温度场的变化,并按模拟结果进行了生产,结果获得了优质的铸件。

本文作者结合工作经验，从铸造工艺的重要性说起，主要探讨了铝合金箱体实际铸造工艺方面，具有一定的借鉴意义。

研究了铝合金低压铸造凝固过程中机械振动频率和时间对zl101铝合金组织、综合力学性能的影响。结果表明:机械振动使铝合金的组织更加均匀细化;机械振动频率和时间均能影响铸件的力学性能,且机械振动频率影响要大于机械振动时间。当机械振动频率为50hz、振动时间为60s时,铸件的抗拉强度和伸长率最大,分别为224.8mpa和3.9%;当机械振动时间为60s时,振动频率从30hz提高到50hz,铸件的抗拉强度和伸长率分别提高了25.59%和20.0%。

低压铸造是铜合金卫浴五金件主要成形工艺之一,利用procast专业铸造模拟软件,研究了铜合金卫浴五金件低压铸造充型和凝固过程,获得了该产品低压铸造过程温度场、流场。模拟结果显示,初始方案在铸件关键部位将产生明显的缩孔、缩松现象。根据模拟结果和理论分析,改进初始工艺方案,并对改进后的工艺方案重新进行数值模拟。结果表明,改进后工艺方案明显减少缩孔缩松缺陷;将改进后的工艺方案投入试生产,产品抽检结果与模拟结果基本吻合。

采用有限元模拟仿真软件结合正交实验方法,对铝合金汽车座椅骨架低压铸造工艺进行数值模拟,研究了低压铸造工艺参数对铸件缩松缩孔、充型及凝固规律的影响。模拟结果表明,当浇注温度为720℃、充型加压速率为920pa/s及模具预热温度为380℃时为最佳工艺参数,铸件缩孔孔隙率最小,且成形质量最佳。

介绍了低压铸造工艺的生产流程、工艺设计要点,结合装载机变矩器铸铝件泵轮热节分布分散的结构特点,论述泵轮的低压铸造工艺的设计要点和关键的工艺过程参数温度场、充型速度、充型压力3个方面的控制技术。