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压铸充型过程中卷气现象的数值模拟研究

金属学报 2010年第5期46卷 554-560页

作者：李帅君熊守美 Mei Li John Allison 清华大学机械工程系汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 Research &: Advanced Engineering Department Scientific Research Laboratory FordMotor Company Dearborn MI 48121 USA

采用一种液-气两相耦合模型模拟了压铸充型过程中的卷气现象,对卷入金属液中的每个气泡均单独计算其压力变化的趋势,通过压力传递将液-气两相联系在一起.为了验证模型的可靠性和准确性,开展了专门针对压铸的高速水模拟实验,并采用液-气... 详细信息

采用一种液-气两相耦合模型模拟了压铸充型过程中的卷气现象,对卷入金属液中的每个气泡均单独计算其压力变化的趋势,通过压力传递将液-气两相联系在一起.为了验证模型的可靠性和准确性,开展了专门针对压铸的高速水模拟实验,并采用液-气两相耦合模型以及单相流模型分别进行了模拟,通过比较可以证实两相耦合模型在模拟卷气方面比单相流模型具有更高的精确度.

关键词：压铸卷气液-气两相耦合模型

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压铸压室内部界面传热反算模型的建立和应用

金属学报 2015年第6期51卷 745-752页

作者：曹永友熊守美郭志鹏清华大学材料学院北京100084

基于热传导反算法,建立了液态金属与压室之间传热的二维反算数学模型,设计了压室内部测温模块并进行了针对Al-9%Si-3%Cu合金的静态无压射和常规压铸实验.基于实验中测得的压室内部不同位置的温度,求解得到了液态金属在压室中的温度场及... 详细信息

基于热传导反算法,建立了液态金属与压室之间传热的二维反算数学模型,设计了压室内部测温模块并进行了针对Al-9%Si-3%Cu合金的静态无压射和常规压铸实验.基于实验中测得的压室内部不同位置的温度,求解得到了液态金属在压室中的温度场及其不同位置的界面换热系数,为预测压室预结晶提供可靠依据.结果表明,静态无压射条件与常规压铸条件下液态金属与压室界面换热情况差异很大,同时压室中间界面换热系数均随液态金属流动方向依次降低,压室壁温度也存在两端高中间低的分布.在常规压铸条件下,由于冲头运动的影响,压室末端换热系数存在双峰现象.

关键词：压铸压室界面换热系数反算

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汽车用AlSi7Mg铝合金的压铸工艺研究

热加工工艺 2023年第13期52卷 72-74,71页

作者：桂林孙亮李强军河南工业职业技术学院河南南阳473009 河南大学材料学院河南开封475001

采用不同的浇注温度和模具预热温度进行了AlSi7Mg铝合金试件的压铸,进行了试验件的力学性能测试和X射线无损分析。结果为:当浇注温度为700℃时,随着模具预热温度从150℃增加到350℃,试件的强度呈现先增加后减小的趋势。模具预热温度250... 详细信息

采用不同的浇注温度和模具预热温度进行了AlSi7Mg铝合金试件的压铸,进行了试验件的力学性能测试和X射线无损分析。结果为:当浇注温度为700℃时,随着模具预热温度从150℃增加到350℃,试件的强度呈现先增加后减小的趋势。模具预热温度250℃的试件的抗拉强度达到最大值240.74MPa,屈服强度182.71MPa。当模具预热温度为250℃时,随着浇注温度从680℃升高至720℃,试件的强度同样呈现为先增加后减小的趋势。在其他压铸参数相同的条件下,在模具预热温度250℃时700℃浇注的AlSi7Mg铝合金压铸试件经过X射线无损探伤并未观测到明显缺陷。

关键词：压铸 AlSi7Mg铝合金浇注温度模具预热温度力学性能 X射线无损探伤

新型压铸浇道设计对预结晶组织和孔隙率的影响

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材料与冶金学报 2023年第5期22卷 500-504页

作者：焦祥祎王鹏越刘亦贤石利军王成刚熊守美东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 东北大学辽宁省轻量化用关键金属结构材料重点实验室沈阳110819 一汽铸造有限公司长春130000 清华大学材料学院北京100084

一体化压铸成形技术的发展要求免热处理的铝合金材料具有高的强韧性,然而在成形过程中,大型压铸件会存在预结晶组织(ESC)及孔洞等缺陷,导致其使役性能降低.在压铸过程中,真空度越低,液流充型过程中因卷气所带来的气孔含量越高;而预结晶... 详细信息

一体化压铸成形技术的发展要求免热处理的铝合金材料具有高的强韧性,然而在成形过程中,大型压铸件会存在预结晶组织(ESC)及孔洞等缺陷,导致其使役性能降低.在压铸过程中,真空度越低,液流充型过程中因卷气所带来的气孔含量越高;而预结晶组织含量越高,在铸件心部越容易产生ESC枝晶网络,大尺寸缩松的含量也因此提高.虽然增加抽真空时间能够提高真空效果,但熔体在压室中长时间停留会增大ESC含量.本研究中通过设计流道的方式来调控充型过程中液体的运动速度,达到破碎分散ESC的目的,减少或避免在铸件中形成大尺寸ESC枝晶网络,降低铸件中的孔隙率.结果表明:在弯折浇道配合的高真空压铸工艺下,ESC实现了均匀分布,试棒中的孔隙率大幅度降低,大尺寸孔洞被消除.该研究结果可为调控压铸件大尺寸ESC和孔洞提供新的思路.

关键词：压铸浇道预结晶组织孔隙率

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镁合金汽车抬头显示支架压铸工艺模拟与优化

特种铸造及有色合金 2023年第8期43卷 1141-1144页

作者：张继龙陈龙田晶晶甘恢琪万丰镁瑞丁新材料科技有限公司浙江工业大学机械工程学院

基于Magma软件对抬头显示支架(HUD)设计了2种浇注系统方案,通过数值模拟分析给出优化方案,在此基础上采用田口试验研究了压铸过程中浇注温度、模具预热温度及压射速度对汽车HUD卷气量和缩孔率的影响,得到了优化的压铸工艺参数:浇注温度... 详细信息

基于Magma软件对抬头显示支架(HUD)设计了2种浇注系统方案,通过数值模拟分析给出优化方案,在此基础上采用田口试验研究了压铸过程中浇注温度、模具预热温度及压射速度对汽车HUD卷气量和缩孔率的影响,得到了优化的压铸工艺参数:浇注温度为660℃、模具预热温度为200℃、压射速度为6.5 m/s,并进行了压铸试模。结果表明,在优化工艺参数组合下能够有效减少汽车HUD的内部缩松、缩孔缺陷。

关键词：镁合金压铸田口试验工艺优化

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压铸镁合金AM60B的微观组织特征

稀有金属材料与工程 2012年第9期41卷 1580-1585页

作者：吴孟武熊守美清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

镁合金压铸件中的压室预结晶组织及离异共晶组织对铸件最终使用性能有着重要的影响。针对冷室压铸工艺,采用AM60B镁合金研究不同低速速度及高速速度下压铸实验件的凝固组织特征。通过OM、EBSD、XRD、SEM及EDS等实验手段进行分析和定量... 详细信息

镁合金压铸件中的压室预结晶组织及离异共晶组织对铸件最终使用性能有着重要的影响。针对冷室压铸工艺,采用AM60B镁合金研究不同低速速度及高速速度下压铸实验件的凝固组织特征。通过OM、EBSD、XRD、SEM及EDS等实验手段进行分析和定量统计。结果表明:在低速压射阶段,压室中熔体的过热度消失,达到初生相形核条件;在高速充填型腔过程中,压室预结晶组织向铸件中心偏聚,使得其心部含量高于表层;同时,压铸件靠近浇口端压室预结晶组织含量高于远离浇口端;低速速度越小,压铸件中压室预结晶组织含量越高;高速速度越小,压铸件中压室预结晶颗粒越粗大,枝晶形貌越完整。在压铸凝固后期,初生α-Mg晶界处出现离异共晶组织,共晶β-Mg17Al12相在压铸件中心及表层分别呈网状和粒状分布,且压铸件中心及缺陷带位置的共晶组织含量高于表层。

关键词： AM60B镁合金压铸微观组织预结晶组织离异共晶

基于AlSi10MnMg电池罩盖压铸工艺研究

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特种铸造及有色合金 2023年第7期43卷 977-980页

作者：朱洪军黄潇苹间德海大连科技学院机械工程学院大连亚明汽车部件股份有限公司

以新能源汽车AlSi10MnMg压铸铝合金电池罩盖为研究对象,通过数值模拟分析,预测充型过程中的卷气缺陷,优化设计压铸模具排溢系统。通过热处理试验,确定该产品人工时效工艺参数。试验证明,数值模拟能有效地控制卷气,经过190℃×2h的人工时... 详细信息

以新能源汽车AlSi10MnMg压铸铝合金电池罩盖为研究对象,通过数值模拟分析,预测充型过程中的卷气缺陷,优化设计压铸模具排溢系统。通过热处理试验,确定该产品人工时效工艺参数。试验证明,数值模拟能有效地控制卷气,经过190℃×2h的人工时效,电池罩盖满足抗拉强度为300MPa,屈服强度为210MPa,伸长率为5%的力学性能要求。

关键词：压铸电池罩盖 AlSi10MnMg 数值模拟

迈向大压铸时代:2023上海国际压铸有色展申城绽放

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铸造 2023年第8期72卷 1073-1077页

作者：中国机械工程学会铸造分会中国机械工程学会铸造分会

2023年7月12-14日,第十七届上海国际压铸暨有色铸造展在上海成功举办。本届展会以“迈向大压铸时代的协同发展与创新”为主题,共吸引来自全球15个国家和地区的463家参展单位,国际展商比例达19%,展出面积36900平方米。

关键词：压铸参展单位有色铸造发展与创新

压铸Mg-5Al-xSi合金的组织与性能研究

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稀有金属材料与工程 2006年第11期35卷 1813-1816页

作者：张赟龙刘六法卫中山卢晨上海交通大学上海200030

研究了以AM50镁合金为基体,Si含量分别为0.5%,0.93%和1.91%(质量分数,下同)时的3种镁合金在压铸状态下的显微组织、流动性、力学性能和断裂特征。在含硅合金中观察到Mg2Si相的2种不同形貌,即多边形颗粒状与大块汉字状。Si元素能改善镁... 详细信息

研究了以AM50镁合金为基体,Si含量分别为0.5%,0.93%和1.91%(质量分数,下同)时的3种镁合金在压铸状态下的显微组织、流动性、力学性能和断裂特征。在含硅合金中观察到Mg2Si相的2种不同形貌,即多边形颗粒状与大块汉字状。Si元素能改善镁合金的流动性,提高合金硬度,但过高时(>0.93%)会导致合金的室温力学性能下降。拉伸试样断面表现为脆性的解理或准解理断裂。Si元素能降低镁合金的冲击韧性。

关键词：镁合金压铸硅