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挤压铸造工艺参数的案例推理设计方法

机械设计与制造 2024年第2期396卷 131-138页

作者：邓建新叶志兴谢彬曾向明广西大学广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西南宁530003 广西大学机械工程学院广西南宁530003

挤压铸造工艺参数是挤压铸造的关键,目前主要通过实验和经验来确定,效率低。结合数据驱动制造的趋势,提出基于案例推理的挤压铸造工艺参数设计方法。将收集的工艺数据视为案例,然后构建挤压铸造工艺参数的马尔可夫毯约简非关键影响因素... 详细信息

挤压铸造工艺参数是挤压铸造的关键,目前主要通过实验和经验来确定,效率低。结合数据驱动制造的趋势,提出基于案例推理的挤压铸造工艺参数设计方法。将收集的工艺数据视为案例,然后构建挤压铸造工艺参数的马尔可夫毯约简非关键影响因素,去除冗余影响因素并建立案例属性的关系,在此基础上,应用信息熵确定彼此的权重,然后基于案例推理原理得到新材料铸件的工艺参数。通过实验和应用,证明了该方法的有效性和准确性,为挤压铸造工艺参数设计提供了新的方法,可大幅度节省设计时间,也加强了对已有数据的利用。

关键词：挤压铸造案例推理马尔可夫毯信息熵参数设计

6082铝合金汽车法兰挤压铸造数值模拟及试验验证

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铸造 2024年第3期73卷 313-320页

作者：姜巨福孔令波黄敏杰鄢璟哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

对挤压铸造6082铝合金汽车法兰件进行了不同挤压铸造工艺参数的数值模拟,并预测了缩松缩孔缺陷产生的位置。结果表明:各参数下的汽车法兰件充型完整,保压过程中由于三个凸台对应的部位壁厚大,该处最后凝固;保压结束后,模具承压部位温度... 详细信息

对挤压铸造6082铝合金汽车法兰件进行了不同挤压铸造工艺参数的数值模拟,并预测了缩松缩孔缺陷产生的位置。结果表明:各参数下的汽车法兰件充型完整,保压过程中由于三个凸台对应的部位壁厚大,该处最后凝固;保压结束后,模具承压部位温度明显高于其他部位,温度分布表现出不均匀性,在实际压铸过程中应当注意防护以免模具损伤。缩孔缩松位置主要出现在三个凸台对应的厚壁位置,与温度场结果一致。成形试验获得了优良的铸件,表明数值模拟结果准确、可靠。

关键词： 6082铝合金挤压铸造数值模拟缺陷预测

基于组织特征的挤压铸造A356合金局部力学性能研究

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铸造 2024年第3期73卷 303-312页

作者：马万里赵海东王雪灵杨鹏黄智华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心机械与汽车工程学院广东广州510640 山东宏和轻量化科技有限公司山东邹平256200

采用基于微观组织特征的有限元分析(FEA),计算了A356挤压铸件不同部位的力学性能。通过不同分析域尺寸、网格尺寸和FEA模型的分析,确定了合适的有限元模型,使用试验拉伸结果对FEA结果进行了验证,探讨了组织特征对性能的影响。结果表明,S... 详细信息

采用基于微观组织特征的有限元分析(FEA),计算了A356挤压铸件不同部位的力学性能。通过不同分析域尺寸、网格尺寸和FEA模型的分析,确定了合适的有限元模型,使用试验拉伸结果对FEA结果进行了验证,探讨了组织特征对性能的影响。结果表明,Si粒子长度和形状因子增大,抗拉强度与伸长率均呈下降趋势;Si粒子的密度和面积分数的增大,抗拉强度提高和伸长率降低;A356合金的损伤演化过程可分为Si粒子断裂(微裂纹的形成)、裂纹的扩展和连接三个阶段;Si粒子小而圆整且分布较均匀时,局部力学性能各向异性小,Si粒子长宽比较大且呈现出明显的方向性时,局部力学性能各向异性加大。

关键词： A356合金挤压铸造组织特征有限元分析力学性能

基于SPH-FEM耦合方法的挤压铸造数值模拟

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特种铸造及有色合金 2024年第7期 909-916页

作者：葛涛涛赵展牛晓峰王天成刘朝炫太原理工大学材料科学与工程学院

论述了基于光滑粒子流体动力学（SPH）和有限单元法（FEM）耦合分析方法的模型建立和模拟，对挤压铸造过程的流动场及热应力场进行了数值模拟，自主编写了SPH-FEM耦合分析方法的模拟程序。采用挤压铸造支架零件进行了模拟验证，并将SPH... 详细信息

论述了基于光滑粒子流体动力学（SPH）和有限单元法（FEM）耦合分析方法的模型建立和模拟，对挤压铸造过程的流动场及热应力场进行了数值模拟，自主编写了SPH-FEM耦合分析方法的模拟程序。采用挤压铸造支架零件进行了模拟验证，并将SPH充型过程模拟结果与通用商业化软件模拟结果进行了对比分析，发现模拟结果基本一致。分析了FEM凝固过程温度场、应力场模拟结果，发现在支架零件侧面薄壁处冷却速度最快，有效应力值最大。研究表明，开发的基于SPH-FEM耦合的挤压铸造过程数值模拟程序，模拟结果准确，运行可靠。

关键词：挤压铸造光滑粒子流体动力学有限元数值模拟

Sn、Ca含量对挤压铸造Mg-Sn-Ca合金组织和性能的影响

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特种铸造及有色合金 2024年第1期44卷 68-73页

作者：秦建赵第甲陈露李建宇潘宇吴树森郭威吕书林华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室武汉430074

研究了Sn和Ca含量对挤压铸造Mg-Sn-Ca合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着Sn含量上升,Mg-Sn合金的晶粒细化,Mg_(2)Sn相逐渐增多,合金力学性能升高,当Sn含量为5%时性能理想。当Ca含量不超过1%时,随着Ca含量上升,Mg-Sn-Ca合金晶粒明... 详细信息

研究了Sn和Ca含量对挤压铸造Mg-Sn-Ca合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着Sn含量上升,Mg-Sn合金的晶粒细化,Mg_(2)Sn相逐渐增多,合金力学性能升高,当Sn含量为5%时性能理想。当Ca含量不超过1%时,随着Ca含量上升,Mg-Sn-Ca合金晶粒明显细化并形成CaMgSn相,合金力学性能逐渐提高;当Ca含量超过1%时,合金中第二相粗化并发生团聚,导致合金性能降低。

关键词：镁合金挤压铸造微观组织力学性能

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铝合金斜头管挤压铸造工艺研究

特种铸造及有色合金 2024年第2期44卷 152-157页

作者：陈云薛天琪余鉴杨鹏董其娟梁乘鹏武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 山东宏和轻量化科技有限公司邹平256205 山东省先进铝基材料与技术重点实验室滨州256606 魏桥国科(滨州)科学工程产业技术研究院有限公司滨州256606

为了实现车身轻量化,同时使斜头管兼具良好的成形性能和优异的力学性能,研究了铝合金斜头管的挤压铸造成形工艺。结果表明,浇注温度为710℃、三阶段压射速度分别为200、90、150 mm/s、模具温度为250℃、局部挤压延迟时间为2.5 s、局部... 详细信息

为了实现车身轻量化,同时使斜头管兼具良好的成形性能和优异的力学性能,研究了铝合金斜头管的挤压铸造成形工艺。结果表明,浇注温度为710℃、三阶段压射速度分别为200、90、150 mm/s、模具温度为250℃、局部挤压延迟时间为2.5 s、局部挤压保压时间为25 s时,生产的斜头管铸件外形完好,内部无明显缺陷。对斜头管铸件进行T6热处理(固溶处理535℃×8 h,时效处理180℃×4 h),其抗拉强度为318.4 MPa,屈服强度为269.5 MPa,伸长率为12.95%,满足产品设计需求。

关键词：斜头管挤压铸造局部挤压 T6热处理

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基于分子动力学模拟的挤压铸造工艺参数研究

热加工工艺 2024年

作者：邓建新黄海宾王令广西大学广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西大学机械工程学院

挤压铸造工艺参数设计是挤压铸造的关键，目前主要通过物理实验和数值模拟来确定，成本高，效率低，不便于观察微观机理。结合分子动力学解释微观机理的独特优势，建立了基于分子动力学的挤压铸造成形机理模拟方法，构建了7075铝合金多... 详细信息

挤压铸造工艺参数设计是挤压铸造的关键，目前主要通过物理实验和数值模拟来确定，成本高，效率低，不便于观察微观机理。结合分子动力学解释微观机理的独特优势，建立了基于分子动力学的挤压铸造成形机理模拟方法，构建了7075铝合金多晶体分子铸造模型，使用分子动力学软件模拟该铝合金挤的压铸造成形过程，从微观角度研究了工艺参数对铸件性能和微观结构的影响，并得到最佳工艺参数。研究结果可为挤压铸造工艺参数设计及其材料选择提供新方法，节省大量设计时间和资源。

关键词：挤压铸造工艺参数分子动力学 7系铝合金挤压压力

A356铝合金挤压铸造凝固过程及热处理对其性能的影响

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特种铸造及有色合金 2024年第2期44卷 189-197页

作者：邱谨曹杨婧罗晓梅周宏伟曹驰毕广利李元东兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050 兰州理工大学温州泵阀工程研究院温州325102

采用数值模拟和金相组织分析研究了A356铝合金挤压铸造成形顺序及凝固过程,发现半固态挤压铸造不仅充形平稳,凝固时间短,且孔隙率低。通过固溶、时效热处理可以改善金属型铸造、液态挤压铸造、半固态挤压铸造试样的组织及性能。结果表明... 详细信息

采用数值模拟和金相组织分析研究了A356铝合金挤压铸造成形顺序及凝固过程,发现半固态挤压铸造不仅充形平稳,凝固时间短,且孔隙率低。通过固溶、时效热处理可以改善金属型铸造、液态挤压铸造、半固态挤压铸造试样的组织及性能。结果表明,固溶处理后α-Al基体晶粒形貌与铸态相同,晶粒尺寸稍有长大,共晶Si球化尺寸集中在1.5μm左右。随着固溶温度升高,力学性能与热导率先增加后减小,而半固态挤压铸造后合金力学性能在560℃下固溶时并未降低。进一步时效处理后,过饱和的固溶体中析出弥散分布的Mg_(2)Si强化相,其不仅能够阻碍位错运动,提高A356铝合金的抗拉强度,而且减少了固溶原子与空位对电子的散射作用,提高导热性能。540℃×4 h固溶+180℃×9 h时效处理后,半固态挤压铸造试样性能最佳,其抗拉强度、伸长率、热导率分别为283.65 MPa、13.2%、191.82 W/(m·K)。

关键词：挤压铸造半固态数值模拟热处理热导率

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基于拓扑优化的挤压铸造转向节轻量化研究

特种铸造及有色合金 2024年第1期44卷 26-30页

作者：陈云程飞周澳华杨鹏董其娟梁乘鹏武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 山东宏和轻量化科技有限公司邹平256200 山东省先进铝基材料与技术重点实验室滨州256600 魏桥国科(滨州)科学工程产业技术研究院有限公司滨州256600

为了实现汽车车身的轻量化,建立铝合金转向节最大实体模型,运用SIMP插值模型进行多工况拓扑优化,并结合挤压铸造成形要求完成了铝合金转向节的结构优化。研究表明,各工况下转向节所受到的最大应力远小于屈服极限,并且质量较球墨铸铁减少... 详细信息

为了实现汽车车身的轻量化,建立铝合金转向节最大实体模型,运用SIMP插值模型进行多工况拓扑优化,并结合挤压铸造成形要求完成了铝合金转向节的结构优化。研究表明,各工况下转向节所受到的最大应力远小于屈服极限,并且质量较球墨铸铁减少60.9%。经T6热处理后,转向节本体取样的平均抗拉强度为311.03 MPa,屈服强度为252.13 MPa,伸长率为7.45%,力学性能均大于产品的规定值,满足产品性能要求。

关键词：拓扑优化转向节挤压铸造轻量化