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压铸技术研究与成果合集:涵盖新材料、工艺、模具及应用等

铸造杂志 发表于2026/6/12 17:07:47 压铸论文合集压铸技术

目录 《铸造》杂志压铸论文合集(二)

01 铝合金变速箱壳体压铸工艺CAE分析及优化

02 新能源汽车底盘副车架一体化压铸技术研发与应用

03 铝合金副车架铸造工艺分析及结构优化

04 压铸条件下合金流动停止机理

05 基于匀加速料筒孕育半固态压铸制备薄壁复杂空腔手模的研究与实践

06 电动滑板车前叉的低含气量压铸工艺研究与实践

07 稀土Ce对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能影响

08 铝合金缸盖低压铸造模具设计及凝固质量优化

09 铰链支架压铸工艺设计和优化

10 基于砂型3D打印技术的壳体低压铸造工艺开发与验证

11 细化变质对免热处理压铸Al-Zn-Si-Cu合金组织及性能的影响

12 基于熵值法的铝合金缸体低压铸造工艺多目标优化

13 ZL205A合金侧盖壳体铸造工艺研究与产品试制

14 热处理对压铸Mg-Zn-Al-Mn合金组织及性能的影响

15 低压铸造铝合金电机端盖的研制

16 一种ZL114A薄壁锥壳铸件的铸造工艺研究

17 基于人工智能的镁合金压铸模标准件快速检索及自动装配系统的研究

18 铝合金低压铸造过程数值模拟

19 基于组织特征的挤压铸造A356合金局部力学性能研究

20 6082铝合金汽车法兰挤压铸造数值模拟及试验验证

21 挤压铸造铝铜合金的组织与力学性能研究

22 挤压态GNS/7075复合材料组织及性能研究

23 铝合金电池端板低压铸造工艺参数的设计与优化

24 汽车车灯支架压铸工艺CAE分析及模具设计

25 汽车机油泵体压铸工艺数值模拟与优化

26 铝合金后端盖压铸工艺优化及局部挤压设计

27 一种铝合金壳体压铸模具设计

28 基于CAE分析的铝合金二合一壳体压铸工艺设计与优化

29 铝合金左悬置支臂半固态压铸技术研究

01 铝合金变速箱壳体压铸工艺CAE分析及优化

摘 要

运用CAE模拟软件对铝合金变速箱壳体在充型和凝固过程中的顺序和温度场进行仿真分析,观察易产生卷气、缩松等缺陷的部位,并分析原因。根据模拟分析的结果,提出相关的压铸工艺改善,即通过增加浇注系统分流道的数量以及对排溢系统进行优化设计。最后经实际生产和X光射线检测,缺陷得到改善,验证了该方案的可行性,为铸造出合格的铸件提供参考。

关键词

变速箱壳体;缺陷;数值模拟;压铸工艺

引用格式

张海杰,刘军,黄智红,等.铝合金变速箱壳体压铸工艺CAE分析及优化[J].铸造,2024,73(12):1729-1735.

ZHANG Haijie, LIU Jun, HUANG Zhihong, et al. CAE analysis and optimization of die casting process of aluminum alloy gearbox housing [J]. Foundry, 2024, 73(12): 1729-1735.

02 新能源汽车底盘副车架一体化压铸技术研发与应用

摘 要

新能源汽车底盘副车架尺寸大,结构复杂,力学性能要求高,常规一体化压铸工艺无法满足设计要求。采用三级抽真空技术,提高了模具型腔的真空度,真空度达到≤15 kPa;采用集群局部挤压技术,改善了区域组织结构,有效缩减了缩孔,减少了气孔。生产实践证明,两种技术的应用使压铸件的力学性能达到了设计要求,提升了压铸件品质,提高了生产效率,产品合格率达到95%以上。

关键词

汽车底盘副车架;一体化压铸;三级抽真空;局部挤压

引用格式

夏天,吴时雨.新能源汽车底盘副车架一体化压铸技术研发与应用[J].铸造,2024,73(12):1751-1756.

XIA Tian, WU Shiyu. Research and application of integrated die-casting technology for new energy vehicle chassis subframe [J]. Foundry, 2024, 73(12): 1751-1756.

03 铝合金副车架铸造工艺分析及结构优化

摘 要

针对AlSi7Mg0.3铝合金副车架产品体积大且壁厚不均匀、局部热节大和易补缩不足等难点,对其壁厚和补缩通道的结构进行了合理的设计。通过铸造工艺模拟仿真分析、X光检查、力学性能分析以及实物台架试验性能对比等进一步试验验证。验证结果表明,局部特殊部位的壁厚及结构优化,能提升产品强度,满足台架耐久性试验;合理设置补缩通道,结合铸造过程水冷工艺,实现顺序凝固,有效地降低了缩松类缺陷,提高了产品质量。

关键词

轻量化;铝合金;低压铸造;数值模拟;结构优化

引用格式

马小军,邹书云,刘海滨,等.铝合金副车架铸造工艺分析及结构优化[J].铸造,2024,73(11):1597-1605.

MA Xiaojun, ZOU Shuyun, LIU Haibin, et al. Analysis of casting process and structural optimization of aluminum alloy subframe [J]. Foundry, 2024, 73(11): 1597-1605.

04 压铸条件下合金流动停止机理

摘 要

大型薄壁压铸件的生产问题与压铸条件下合金的流动性密切相关。基于流头阻塞的经典流动性理论认为,合金的流动性与合金的结晶温度范围成反比。然而,这一规律在压铸条件下不成立。本文综述了作者近年来关于流动性的研究。使用两种不同的流动性测试方法,选用特定成分合金,展示铝合金在压铸和重力铸造条件下的流动性与合金结晶温度范围的关系。通过金相组织分析,揭示金属液充型和凝固期间流动阻塞机制。研究结果表明,在压铸条件下,压室中形成的预结晶枝晶是压铸流动阻塞的根源。在充型过程中,这些预结晶枝晶被压头送入浇道,聚集在内浇道附近,形成预结晶枝晶骨架芯,从而阻塞内浇道。初步计算表明,液体流过此预结晶枝晶骨架芯时,产生的压降和压头压强处于同一数量级。当压头的压强难以克服流动所产生的压降时,压头运动停止,使充型流动停止。为此,减小或消除预结晶枝晶骨架芯的形成,有利于提高压铸合金的流动性。

关键词

压铸;铝合金;流动性

引用格式

韩青有.压铸条件下合金流动停止机理[J].铸造,2024,73(10):1378-1385.

HAN Qingyou. Flow choking mechanisms of molten alloys under die casting conditions [J]. Foundry, 2024, 73(10): 1378-1385.

05 基于匀加速料筒孕育半固态压铸制备薄壁复杂空腔手模的研究与实践

摘 要

随着全球节能减排、碳达峰、碳中和的发展需求,各行业零部件轻量化、绿色化成为必然发展之路。生产医疗用橡胶、丁腈手套所需要的手模一直以来都采用陶瓷型,虽能满足功能性要求,但其存在能耗大、易破损、无回收等缺点。改用易回收的金属材料成为研究热点,铝合金以其质轻成为研究首选。由于手模部件具有薄壁、内腔复杂等特点,并需要与挤压成型部件进行焊接,采用铝型材冲压制备成本高,普通压铸存在复杂内腔难以成形和铸件不能焊接等难题。本研究基于自主开发的匀加速料筒孕育半固态压铸技术,通过数值模拟分析优化压铸工艺,采用优选的树脂砂芯,成功制备出铝合金复杂空腔手模压铸件。开发出的产品满足了项目要求,也为复杂空腔压铸件研发提供了很好的技术实例和参考。

关键词

ADC12合金;半固态;压铸;薄壁空腔;可焊压铸件;医疗手套

引用格式

龚杰,刘逸秀,吴振辉,等.基于匀加速料筒孕育半固态压铸制备薄壁复杂空腔手模的研究与实践[J].铸造,2024,73(9):1273-1279.

GONG Jie, LIU Yixiu, WU Zhenhui, et al. Research and practice of producing thin-walled complex cavity glove mold based on semi-solid die casting with uniformly accelerated charging barrel inoculatio [J]. Foundry, 2024, 73(9): 1273-1279.

06 电动滑板车前叉的低含气量压铸工艺研究与实践

摘 要

基于压铸CAE云计算平台智铸超云,对电动滑板车前叉铸件的压铸工艺进行了设计及优化,分析了不同压射工艺对压铸件质量的影响,同时进行了实际铸件生产的压射工艺试验验证。结果表明:模拟结果与实际生产结果基本一致,采用优化后的压射工艺设计获得了外形轮廓清晰、表面光滑、尺寸精度高、无缺陷的前叉压铸件,实现了压铸件的T6处理,从而进一步提高了其力学性能。经上机实测,铸件达到了电动滑板车产品的前叉零件技术要求,可实现“以铸代锻”。

关键词

前叉;低含气量压铸;云计算;工艺优化

引用格式

龚杰,龙文元,谢隆保.电动滑板车前叉的低含气量压铸工艺研究与实践[J].铸造,2024,73(8):1131-1136.

GONG Jie, LONG Wenyuan, XIE Longbao. Research and practice on low gas content die casting process for E-scooter forks [J]. Foundry, 2024, 73(8): 1131-1136.

07 稀土Ce对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能影响

摘 要

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机、显微硬度计及导电仪等手段分析了稀土Ce元素对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能演变的影响。研究结果表明:稀土Ce元素对半固态挤压铸造合金组织具有很好地细化作用,稀土添加量为0.5%时半固态合金组织细化效果最好,初生α-Al相呈现出等轴晶或球状晶形态,排列有序且分布非常均匀,合金的平均晶粒尺寸和晶粒形状因子分别为48μm与0.75,与不含稀土Ce的合金相比晶粒尺寸降低了51.51%,形状因子提高了53.06%。与此同时,半固态合金的力学性能也达到峰值,其抗拉强度、伸长率及显微硬度分别为231.98 MPa、7.8%和HV100.15,与不含稀土的合金相比,分别提高了37.81%、59.18%和25.38%。不含稀土Ce及稀土Ce含量为0.5%的合金导电率分别为38.56%IACS和43.27%IACS,稀土Ce的添加也有助于合金导电性能的提高。

关键词

AlSi10Cu3Fe合金;半固态;稀土Ce;微观组织;力学性能;导电率

引用格式

马路路,张南洋,张波,等.稀土Ce对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能影响[J].铸造,2024,73(8):1137-1143.

MA Lulu, ZHANG Nanyang, ZHANG Bo, et al. Effect of rare earth Ce on microstructure and properties of semi-solid squeeze casting AlSi10Cu3Fe alloy [J]. Foundry, 2024, 73(8): 1137-1143.

08 铝合金缸盖低压铸造模具设计及凝固质量优化

摘 要

针对摩托车发动机的铝合金单缸缸盖低压铸造成形时容易发生缩松、缩孔和气孔等缺陷问题,运用MAGMA软件模拟缸盖低压铸造过程温度和冷却率变化情况,预测缸盖容易产生的缺陷趋势及重点发生区域。在合理设计缸盖模具结构和侧模各部分冷却系统的同时,将数值模拟结果与智能化设备相结合应用,运用低压铸造机数字化智能技术进行凝固工艺过程的冷却时序控制和压力分段精细化控制,避免缸盖燃烧室重点区域凝固结晶时的缺陷发生,提高铝合金缸盖铸件内部组织成形致密度及低压铸造生产质量。

关键词

铝合金缸盖;低压铸造;缺陷预测;智能设备

引用格式

陈晓斌,谈毅,杨安,等.铝合金缸盖低压铸造模具设计及凝固质量优化[J].铸造,2024,73(8):1144-1150.

CHEN Xiaobin, TAN Yi, YANG An, et al. Design of low pressure casting mold for aluminum alloy cylinder head and optimization of solidification quality [J]. Foundry, 2024, 73(8): 1144-1150.

09 铰链支架压铸工艺设计和优化

摘 要

根据铰链支架结构进行压铸工艺设计,针对其结构特点设计了两种压铸工艺,利用Anycasting分析软件对两种工艺进行数值模拟,对比分析两种工艺方案铸件缺陷产生的位置及原因,结合实际生产条件,选择了一种较优的压铸工艺进行优化,优化内浇道和溢流槽的数量和位置,改空冷和水冷。经模拟分析及试模证实优化措施有效,满足生产质量要求。

关键词

铰链支架;压铸工艺;数值模拟;工艺优化

引用格式

刘军,高凯,黄智钢,等.铰链支架压铸工艺设计和优化[J].铸造,2024,73(8):1151-1158.

LIU Jun, GAO Kai, HUANG Zhigang, et al. Design and optimization of die casting process for hinge bracket [J]. Foundry, 2024, 73(8): 1151-1158.

10 基于砂型3D打印技术的壳体低压铸造工艺开发与验证

摘 要

壳体型腔复杂且壁薄,采用传统工艺不仅造型困难,而且从模具设计到整体铸造工艺开发与验证,所用周期长、效率低,生产成本高。基于砂型3D打印技术快速制样优势,本文对壳体浇注系统采用随形设计方案,实现了型腔、叶片一体化结构成形制造,结合数值仿真计算分析,对浇注工艺进行设计优化,开展了浇注试制与铸件实物检测。结果表明,选用3D打印砂型整体成形工艺可实现复杂结构壳体的短周期、低成本与高精密制造,实现工艺样件的快速制造。

关键词

砂型3D打印;铸造工艺;数值模拟;快速定制

引用格式

艾雨蒙,游志勇,刘世龙,等.基于砂型3D打印技术的壳体低压铸造工艺开发与验证[J].铸造,2024,73(8):1159-1164.

AI Yumeng, YOU Zhiyong, LIU Shilong, et al. Development and verification of shell low pressure die casting process based on sand mould 3D printing technology [J]. Foundry, 2024, 73(8): 1159-1164.

11 细化变质对免热处理压铸Al-Zn-Si-Cu合金组织及性能的影响

摘 要

采用压铸成形工艺制备Al-Zn-Si-Cu合金,研究陶瓷纳米增强颗粒(TiC/TiB2)和Al-10Sr变质剂对免热处理压铸Al-Zn-Si-Cu合金力学性能、导热/电性能、显微组织的细化变质效果。结果表明,单独添加0.5%陶瓷纳米颗粒后,与未添加细化剂的合金相比,α-Al相得到明显细化,呈近蔷薇状,纤维状共晶Si相更加致密,短棒状Al2Cu相更加细小,且Zn、Si、Cu元素在基体中含量增加,此时力学性能得到提升,导热/电性能略有下降,主要是由于溶质元素的增加导致晶格发生畸变程度变大,增大电子散射能力的同时减小电子的平均自由程,使得金属的导热和导电能力下降;经0.5%陶瓷纳米颗粒和0.1%Al-10Sr中间合金共同作用后,共晶Si相棱角钝化,基体中溶质元素含量进一步增加,此时合金力学性能达到最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为361 MPa,213 MPa和6.8%,热导率为118.73 W/(m·K)。

关键词

免热处理压铸Al-Zn-Si-Cu合金;晶粒细化;变质处理;力学性能;显微组织

引用格式

张恩图,郝建飞,夏鹏,等.细化变质对免热处理压铸Al-Zn-Si-Cu合金组织及性能的影响[J].铸造,2024,73(6):746-752.

ZHANG Entu, HAO Jianfei, XIA Peng, et al. The effect of refinement and modification on the microstructure and properties of Al-Zn-Si-Cu alloy die-casting without heat treatment [J]. Foundry, 2024, 73(6): 746-752.

12 基于熵值法的铝合金缸体低压铸造工艺多目标优化

摘 要

基于有限元软件ProCAST构建某型铝合金缸体的有限元模型,设计L16(4~4)正交试验方案,探究了浇注温度、模具预热温度、充型时间、保压压力四个工艺参数对凝固时间和缩松体积的影响。采用熵值法分别计算两个评价指标的权重,将凝固时间与缩松体积转化为综合评分值进行单目标优化。通过极差分析与方差分析,得到了各参数对综合评分的影响程度为:浇注温度(A)>模具预热温度(B)>保压压力(D)>充型时间(C),确定了最优的工艺参数为A1B2C1D3。对比原工艺参数方案和优选工艺参数方案发现:凝固时间缩短了20.35%,缩松体积下降了2.96%。经生产试验,缸体铸件外观质量良好,无明显铸造缺陷,验证了最佳工艺参数的合理性。

关键词

铝合金缸体;低压铸造;正交试验;熵值法;多目标优化

引用格式

邓伟,宋仲模,雷基林,等.基于熵值法的铝合金缸体低压铸造工艺多目标优化[J].铸造,2024,73(6):753-761.

DENG Wei, SONG Zhongmu, LEI Jilin, et al. Multi-objective optimization of low-pressure casting process of aluminum alloy cylinder block based on entropy method [J]. Foundry, 2024, 73(6): 753-761.

13 ZL205A合金侧盖壳体铸造工艺研究与产品试制

摘 要

模拟分析了重力铸造与低压铸造方法下ZL205A合金侧盖壳体铸件的充型、凝固过程及缺陷特征,进行了侧盖壳体铸件试制及性能对比。采用重力铸造时,模拟显示铸件充型速度快,紊流、混流现象严重,凝固速率慢且过程混乱,孔隙率高;样件表面及内部缩松、偏析等缺陷严重,基体组织及晶界中微观缩松与成分偏析交织显现。取样部位平均抗拉强度与伸长率为A区:400 MPa,3.1%,B区:444 MPa,3.4%,铸件为不合格品。采用低压铸造时,模拟显示铸件充型平稳,凝固速率快且自上而下顺序凝固,孔隙率低,样件探伤合格,组织均匀致密且微观缩松和偏析占比显著降低。取样部位平均抗拉强度与伸长率为A区:478 MPa,4.7%,B区:484 MPa,4.9%,铸件合格且性能优异。验证了低压铸造工艺对ZL205A合金侧盖壳体铸件的适应性与优势。

关键词

ZL205A;铸造;侧盖壳体;组织结构;力学性能

引用格式

马文龙,杨力,杨小冬,等.ZL205A合金侧盖壳体铸造工艺研究与产品试制[J].铸造,2024,73(6):865-871.

MA Wenlong, YANG Li, YANG Xiaodong, et al. Research of casting technology and trial-production of ZL205A alloy side cover shell [J]. Foundry, 2024, 73(6): 865-871.

14 热处理对压铸Mg-Zn-Al-Mn合金组织及性能的影响

摘 要

采用压铸成形工艺制备Mg-Zn-Al-Mn合金,研究不同热处理工艺对压铸Mg-Zn-Al-Mn合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,压铸态合金采用直接时效处理时,在190℃下直接时效5 h,合金强度达到峰值,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为236 MPa,149 MPa和7.3%。经过固溶处理后,过饱和固溶度提升,大部分第二相颗粒在固溶过程中溶解进镁基体中,即有更大的第二相脱溶析出驱动力。335℃×4 h+190℃×5 h时合金力学性能达到最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为243 MPa,167 MPa和5.1%。浸泡试验表明,经过T6处理后的合金具有最好的耐浸泡腐蚀性能,电化学试验结果显示,T6处理合金具有最小的腐蚀电流密度和最大的高频阻抗弧半径,表明其具有最优的耐腐蚀性能。

关键词

压铸Mg-Zn-Al-Mn合金;热处理;力学性能;显微组织;腐蚀

引用格式

孙金钊,夏鹏,李润霞,等.热处理对压铸Mg-Zn-Al-Mn合金组织及性能的影响[J].铸造,2024,73(5):596-602.

SUN Jinzhao, XIA Peng, LI Runxia, et al. Effect of heat treatment on microstructure and properties of die casting Mg-Zn-Al-Mn alloy [J]. Foundry, 2024, 73(5): 596-602.

15 低压铸造铝合金电机端盖的研制

摘 要

研究双层铝合金端盖的成形工艺,从铸件多薄筋、针孔度要求高、易缩松等质量难点出发,介绍铸件低压铸造浇注系统设计思路、层流压力曲线的设计方法及惰性气体除气法针孔缺陷的控制原理和方法,并通过铸造模拟软件仿真分析工艺的合理性。基于装配过盈量大,介绍温差法装配参数的设计方法,按照预设参数生产试制,并通过渗透探伤、射线探伤、针孔度检测、本体解剖等充分验证,满足产品技术要求。

关键词

铝合金铸件;低压铸造;温差法装配

引用格式

吴忠斌,夏小江,胡鸿斌,等.低压铸造铝合金电机端盖的研制[J].铸造,2024,73(5):693-698.

WU Zhongbin, XIA Xiaojiang, HU Hongbin, et al. Development of low pressure casting aluminum alloy bearing shield [J]. Foundry, 2024, 73(5): 693-698.

16 一种ZL114A薄壁锥壳铸件的铸造工艺研究

摘 要

某薄壁锥形壳体铸件为航空飞行器前端重要装置组件,为ZL114A高强度铝合金铸件。因产品为半封闭结构,铸造时易出现内部质量问题,为了保证产品各项指标满足要求,采用差压铸造结合计算机仿真模拟分析,开展了对该铸件的铸造工艺研究,研究过程中发现锥顶三角区域在凝固时易出现缩松缺陷,结合仿真模拟对铸件凝固成形工艺进行了浇注系统的调整、增设冷铁等改进,消除了缩松倾向,完成了生产试制。铸件内部质量满足Ⅰ类件要求,附铸试棒平均抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为364.67 MPa、306 MPa、7.5%,满足各项技术指标要求。

关键词

ZL114A;铝合金铸件;锥形;薄壁壳体;计算机模拟;差压铸造

引用格式

邵啊新,李乐意,蔡银枝,等.一种ZL114A薄壁锥壳铸件的铸造工艺研究[J].铸造,2024,73(4):565-570.

SHAO Axin, LI Leyi, CAI Yinzhi, et al. Research on the casting process of a ZL114A high strength aluminum alloy thin wall conical shell casting [J]. Foundry, 2024, 73(4): 565 - 570.

17 基于人工智能的镁合金压铸模标准件快速检索及自动装配系统的研究

摘 要

人工智能是一门集认知、机器学习、情感识别、人类智能为一体的多学科交叉技术,作者分析了目前镁合金压铸模标准件调用过程中存在的问题,提出了基于人工智能管理的镁合金压铸模标准件快速检索与自动装配系统的开发理念,构建了压铸模快速设计系统。以镁合金仪表盖为压铸模具的设计对象,详细介绍了利用该系统设计镁合金压铸模具的过程。新的基于人工智能的镁合金压铸模标准件快速检索和自动装配系统效率更高,软件操作更简单,可以自我学习。随着设计系统的应用,该系统将变得更加适用,解决了设计师的思维过程无法跟上CAD软件的步伐的问题,对设计高效快速的镁合金压铸模具有参考价值。

关键词

人工智能;镁合金;压铸模;机器学习;专家系统

引用格式

张艳琴.基于人工智能的镁合金压铸模标准件快速检索及自动装配系统的研究[J].铸造,2024,73(4):571-575.

ZHANG Yanqin. Research on rapid retrieval and automatic assembly system for magnesium alloy die casting die standard parts based on artificial intelligence [J]. Foundry, 2024, 73(4): 571 - 575.

18 铝合金低压铸造过程数值模拟

摘 要

铝合金密度小、比强度高,常作为汽车轻量化材料。低压铸造充型平稳,能成形复杂薄壁铸件,广泛应用于汽车典型零部件的制造。为优化低压铸造工艺、减少铸件缺陷、获得优良组织性能的铸件,运用集成计算材料工程与多尺度数值模拟方法对铝合金低压铸造过程开展研究,具有重要的科学意义与工程价值。本文全面综述了低压铸造铝合金凝固过程数值模拟技术的发展,分析了充型过程和凝固过程的宏观数值模拟及其常用算法,归纳总结了元胞自动机模拟铝合金初生相和共晶相的微观组织演变的研究现状,展望了铝合金低压铸造过程数值模拟的未来发展方向。

关键词

铝合金;低压铸造;集成计算材料工程;数值模拟;多尺度模拟

引用格式

谭云骧,马聚怀,许庆彦.铝合金低压铸造过程数值模拟[J].铸造,2024,73(3):270-281.

TAN Yunxiang, MA Juhuai, XU Qingyan. Numerical simulation of low pressure die casting process of aluminum alloy [J]. Foundry, 2024, 73(3): 270 - 281.

19 基于组织特征的挤压铸造A356合金局部力学性能研究

摘 要

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

引用格式

马万里,赵海东,王雪灵,等.基于组织特征的挤压铸造A356合金局部力学性能研究[J].铸造,2024,73(3):303-312.

MA Wanli, ZHAO Haidong, WANG Xueling, et al. Study on local mechanical properties of squeezing casting A356 alloy based on microstructural characteristics [J]. Foundry, 2024, 73(3): 303 - 312.

20 6082铝合金汽车法兰挤压铸造数值模拟及试验验证

摘 要

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

引用格式

姜巨福,孔令波,黄敏杰,等.6082铝合金汽车法兰挤压铸造数值模拟及试验验证[J].铸造,2024,73(3):313-320.

JIANG Jufu, KONG Lingbo, HUANG Minjie, et al. Numerical simulation and experimental validation of squeeze casting 6082 aluminum alloy automotive flanges [J]. Foundry, 2024, 73(3): 313 - 320.

21 挤压铸造铝铜合金的组织与力学性能研究

摘 要

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等手段,研究了Mn/Fe比例和挤压压力对Al-Cu合金显微组织与力学性能的影响,揭示了Al-Cu合金中富铁相的存在形式和作用机理。结果表明,T6热处理态Al-Cu合金中存在针状β-Fe(Al7Cu2Fe)相和块状Al7Cu2(FeMn)相;随着Mn/Fe比例的增加,Al-Cu合金中块状Al7Cu2(FeMn)相的体积分数逐渐增加,而针状β-Fe相的体积分数逐渐降低,在Mn/Fe比例为为1.2和1.5时合金中都为块状富铁相;相较于挤压压力为0的Al-Cu合金,在施加75 MPa挤压压力后,相同Mn/Fe比例的Al-Cu合金中的富铁相都更为细小和分散;当挤压压力为0时,Al-Cu合金在Mn/Fe比例为1.2时达到抗拉强度、屈服强度和断后伸长率的最大值;当挤压压力为25 MPa和75 MPa时,Al-Cu合金在Mn/Fe比例为0.9时取得抗拉强度和屈服强度最大值,而断后伸长率随着Mn/Fe比例增加而略有降低。

关键词

Al-Cu合金;挤压压力;T6热处理;富铁相;力学性能

引用格式

邱小云,王冀恒.挤压铸造铝铜合金的组织与力学性能研究[J].铸造,2024,73(3):364-370.

QIU Xiaoyun, WANG Jiheng. Study on the microstructure and mechanical properties of aluminum copper alloy by squeezing casting [J]. Foundry, 2024, 73(3): 364 - 370.

22 挤压态GNS/7075复合材料组织及性能研究

摘 要

采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了热挤压前后GNS(石墨烯纳米片)/7075铝基复合材料的微观组织的演变,并测试了复合材料的拉伸性能、显微硬度及摩擦磨损性能。研究结果表明:在铝基体中添加GNS可以有效地细化铝基体的晶粒组织,并且对铸态复合材料进行热挤压处理可以有效地消除晶界处元素偏析及GNS偏聚,有利于复合材料微观形貌的改善。挤压态0.9%GNS/7075复合材料的抗拉强度、伸长率及显微硬度分别为379.1 MPa、13.5%和HV174.1,比铸态复合材料分别提高了33.62%、181%和44%。挤压态复合材料的磨损量仅为0.012 g,与7075基体的磨损量(0.025 g)相比减少了0.013 g。7075基体的磨面上存在大区域的犁沟状凹陷和层片状剥落,凹坑数量较多,而挤压态复合材料的磨面上出现了大小不一的犁沟成排分布,犁沟的深度和宽度明显变小,并且零星散落着面积小且深度浅的粘着坑。

关键词

7075铝合金;GNS;微观组织;力学性能;摩擦磨损性能

引用格式

王昌福,朱磊.挤压态GNS/7075复合材料组织及性能研究[J].铸造,2024,73(3):371-376.

WANG Changfu, ZHU Lei. Study on microstructure and properties of the as-extruded GNS/7075 composites [J]. Foundry, 2024, 73(3): 371 - 376.

23 铝合金电池端板低压铸造工艺参数的设计与优化

摘 要

以某新能源汽车铝合金电池端板为研究对象,基于正交试验设计以及信噪比分析法探究低压铸造过程中金属液的浇注温度、模具预热温度以及充型时间3个工艺参数对铸件成型质量的影响,以缩松缩孔体积值、凝固时间和二次枝晶间距大小为评价指标,探究出一套标准化的工艺设计参数,为新能源汽车铝合金电池端板低压铸造成型工艺研究与实际生产提供重要参考。研究结果显示:浇注温度690℃,模具预热温度330℃,充型时间8 s时铸件无缩松缩孔缺陷,二次枝晶间距最小,凝固时间最短。

关键词

电池端板;低压铸造;正交试验;信噪比;工艺优化

引用格式

陈非凡,苏小平.铝合金电池端板低压铸造工艺参数的设计与优化[J].铸造,2024,73(3):419-423.

CHEN Feifan, SU Xiaoping. Design and optimization of low pressure casting process parameters for aluminium alloy battery end plates [J]. Foundry, 2024, 73(3): 419 - 423.

24 汽车车灯支架压铸工艺CAE分析及模具设计

摘 要

分析了汽车车灯支架的结构特点,进行了压铸工艺设计,并应用ProCAST软件对该铝合金压铸件的充型过程、压铸模具热平衡和温度场进行了数值模拟分析,预测缺陷产生的位置及原因,根据预测结果对模具结构进行了优化。实际生产表明,采用优化后的模具设计方案提升了铸件质量。

关键词

车灯支架;压铸工艺;模具设计;CAE分析

引用格式

罗维,贾志欣,李继强,等.汽车车灯支架压铸工艺CAE分析及模具设计[J].铸造,2024,73(2):202-207.

LUO Wei, JIA Zhixin, LI Jiqiang, et al. Die-casting process CAE analysis and die design for a car lamp holder [J]. Foundry, 2024, 73(2): 202-207.

25 汽车机油泵体压铸工艺数值模拟与优化

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 cm3,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。

关键词

机油泵体;压铸;缩松缩孔;数值模拟;正交试验

引用格式

刘晓龙,龚海军,卢红林,等.汽车机油泵体压铸工艺数值模拟与优化[J].铸造,2024,73(2):208-215.

LIU Xiaolong, GONG Haijun, LU Honglin, et al. Numerical simulation and optimization of automotive oil pump body die casting process [J]. Foundry, 2024, 73(2): 208-215.

26 铝合金后端盖压铸工艺优化及局部挤压设计

摘 要

分析了铝合金后端盖铸件结构工艺性,根据压铸工艺经验公式设计了浇注系统。采用Flow-3D软件进行数值模拟,发现后端盖铸件悬置孔区域不能实现金属液顺序充填。根据数值模拟结果修改浇注系统设计并进行实际生产,铸件厚壁区域产生缩孔缺陷。针对厚壁区域设计局部挤压工艺,在其凝固过程中进行挤压补缩,消除了后端盖铸件悬置孔部位缩孔缺陷。

关键词

铝合金;压铸;后端盖;数值模拟;工艺优化;局部挤压

引用格式

李光浩,董超奇,卢信学,等.铝合金后端盖压铸工艺优化及局部挤压设计[J].铸造,2024,73(2):216-219.

LI Guanghao, DONG Chaoqi, LU Xinxue, et al. Die casting process optimization and local extrusion design of aluminum alloy rear end cover [J]. Foundry, 2024, 73(2): 216-219.

27 一种铝合金壳体压铸模具设计

摘 要

通过对壳体零件的结构和成形性分析,重点对模具设计的主要环节进行了详细的分析与研究;分析设计了模具的分型面位置、浇注和排溢系统的结构以及推出机构,采用在侧面厚壁处多点浇口的结构形式;对模具的型芯、型腔做了具体的结构设计,采用型腔在定模、型芯在动模的普通两板式结构形式;并且型芯和型腔部分制作成活动镶件,便于修理、更换,模具结构简单、实用,完全满足模具的设计要求。

关键词

壳体零件;模具设计;多点浇口;两板式;设计要求

引用格式

孙全喜,李淑利,王伟,等.一种铝合金壳体压铸模具设计[J].铸造,2024,73(2):220-223.

SUN Quanxi, LI Shuli, WANG Wei, et al. Die design of die casting for aluminum alloy shell [J]. Foundry, 2024, 73(2): 220-223.

28 基于CAE分析的铝合金二合一壳体压铸工艺设计与优化

摘 要

介绍了某新能源汽车二合一壳体结构特点。设计了初始压铸工艺并进行试产。借助CAE软件对壳体试件局部缺陷进行深入研究,分析其产生原因,确定了浇注系统优化改进方向,解决了铸件内部气孔和渣孔缺陷。

关键词

铝合金壳体;压铸;浇注系统;气孔;渣孔

引用格式

雷书星,侯志杰,唐培洁,等.基于CAE分析的铝合金二合一壳体压铸工艺设计与优化[J].铸造,2024,73(2):224-228.

LEI Shuxing, HOU Zhijie, TANG Peijie, et al. Design and optimization of die-casting process for aluminum alloy two-in-one shell based on CAE analysis [J]. Foundry, 2024, 73(2): 224-228.

29 铝合金左悬置支臂半固态压铸技术研究

摘 要

研究了铝合金左悬置支臂半固态压铸技术,对铸件结构设计、半固态压铸工艺及台架试验等进行分析,对样件产品质量进行检测。半固态压铸左悬置支臂样件通过台架试验,与重力铸造产品相比,减重10%以上。

关键词

半固态压铸;铝合金支臂;铸件结构设计

引用格式

胡玲海,修坤,戴俊良,等.铝合金左悬置支臂半固态压铸技术研究[J].铸造,2024,73(2):234-238.

HU Linghai, XIU Kun, DAI Junliang, et al. Research on semi solid die casting technology of aluminum alloy left suspension support arm [J]. Foundry, 2024, 73(2): 234-238.

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