汽车机油泵体压铸工艺数值模拟与优化

作     者：刘晓龙 龚海军 卢红林 龚琛普 高正源 LIU Xiao-long;GONG Hai-jun;LU Hong-lin;GONG Chen-pu;GAO Zheng-yuan

作者机构：重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆东科模具制造有限公司重庆401320 

出 版 物：《铸造》 (Foundry)

年 卷 期：2024年第73卷第2期

页      面：208-215页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开放基金(P2019-003) 重庆市研究生教育教学改革研究重点项目(yjg212027) 重庆市研究生联合培养基地项目(JDAHPYJD2020032) 重庆交通大学研究生课程思政示范项目(KCSZ2022008) 

主　　题：机油泵体 压铸 缩松缩孔 数值模拟 正交试验 

摘      要：为满足汽车铝合金机油泵体压铸件高气密性和高强度的要求,解决该铸件缩松、缩孔缺陷问题,进行压铸工艺设计和优化。首先对铸件进行工艺分析,根据经验分别设计浇注排溢系统并初步选取工艺参数;再运用田口正交试验法设计了5因素4水平压铸工艺参数方案,并使用Procast进行数值模拟。将16组正交试验结果基于信噪比进行极差和方差分析,结果表明,模具温度对缩松缩孔的影响最为显著,5因素的最优工艺参数为:浇注温度650℃、模具温度240℃、慢/快压射距离200 mm/60 mm、快压射速度为3.0 m/s、慢压射速度为0.2 m/s。数值模拟结果显示,该工艺参数组合下铸件缩松、缩孔体积为1.067 cm^(3),较优化前降低了26.5%。试模结果表明,铸件外观完好,关键部位X射线探伤显示无明显缩孔;采用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对铸件进行组织观察,发现铸件各区域组织致密;力学性能测试表明,压铸件显微硬度大于HV85,同等工艺下试棒平均拉伸强度为253.36 MPa,铸件满足使用要求。