为了解铸造过程中高温铝合金的冷却过程,采用有限元仿真软件对轮毂的充型成型过程进行可视化表征,得到轮毂冷却时的氧化夹杂、缩松、裂纹等任何缺陷存在的位置。充型时材料的流动取向和应力场分布可为选择材料参数提供依据,气穴等缺陷分布可为模具排气结构的改进提供依据,温度场分布等可为充型成型参数的选择提供帮助。

某型号铝合金气缸盖采用传统低压铸造工艺生产时,喷油器孔附近频繁出现气孔和缩松缺陷,导致铸件出现渗漏现象。采用MAGMA铸造过程模拟仿真软件对铸造工艺进行模拟仿真优化,结合3D打印砂芯技术,通过优化铸造工艺设计、调整低压铸造曲线,消除了铸造缺陷,并提出了一种自补缩无加压低压铸造工艺,提升气缸盖铸造良品率,为气缸盖铸造工艺提供新方向。

以铝合金气动元件阀体铸件为研究对象,采用金属型低压铸造方法,对其低压铸造充型工艺进行研究。采用Procast数值模拟软件模拟不同的低压铸造充型工艺参数,对获得的模拟计算结果进行分析,根据计算获得的铸件充型过程和缺陷预测来优化工艺,调整充型工艺参数,最终获得合格的计算模拟结果。结果表明,在充型压力为0.01MPa、充型时间为2s、保压压力0.09MPa、浇注温度680℃、铸型预热250℃的条件下,铸件的缩孔缺陷最少,能够获得最为优良的铸件。

为了分析低压铸造高温极端工况下O形密封圈的密封特性及密封失效问题,根据工况顺序,基于Mooney-Rivlin模型,采用ANSYS有限元分析了O形密封圈不同温度、压缩率、介质压力条件下的密封特性及密封失效位置。结果表明:温度升高、压缩率减小、介质压力增大均使易破损位置向密封槽上过渡圆角处移动;当介质压力为2 MPa,压缩率在10%~15%之间时,密封性能提高,破损机率降低;当温度为150℃,介质压力高于2.5 MPa,且压缩率低于5%时,破损机率升高;较小的压缩率不仅使密封性能降低,而且使破损机率增加。

针对某型号低压铸造机在实际生产中液面加压气动系统压力控制不精确的问题对原有系统进行了改进采用气动伺服阀闭环控制的形式来控制进入保温炉内的气体压力。借助AMESim软件对改进后的系统进行了建模并对参数进行了严格的设置使整个物理模型最大程度地接近实际系统。通过仿真分析和实验对比验证改进后系统的压力控制情况要优于原系统。

阐述和分析延伸技术，并提出了具有实际意义的叶片模等分整体设计新思路。通过简单延伸技术转换，将模块叶片槽、内外径等整体加工，按叶片等份进行开料，再加工切割面，从而获得角度均一、符合要求的等分模块。延伸技术的应用有效解决单一叶片模块加工引起的误差，提高加工效率，为精密铸造等分模具提供新的加工途经。