AZ91D摩托車發(fā)動機殼體液態(tài)壓鑄充填過程數(shù)值模擬.pdf

1、鎂合金作為目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度小，比強度和比剛度高，良好的導電性、導熱性、減震性和磁屏蔽性等優(yōu)點。因此鎂合金結(jié)構(gòu)件在航空航天、汽車工業(yè)及電子、通訊設(shè)備上獲得了日益廣泛的應用。鎂合金結(jié)構(gòu)件成形可以采用鑄造方法，也可以采用塑性加工，但主要還是以壓鑄加工為主。
　　哈爾濱工業(yè)大學材料學院和香港嘉瑞集團針對壓鑄方法本身的不足，合作開發(fā)研究了鑄鍛雙控成形技術(shù)。鑄鍛雙控成形技術(shù)是近年來發(fā)展的一種新型工藝，可以在同一成形過程中連續(xù)完

2、成壓鑄和鍛造兩種功能，同時實現(xiàn)對零件形狀和性能的精確控制。該合作項目擬開發(fā)研制可以將壓鑄工藝和鍛造工藝在同一臺設(shè)備上完成的鑄鍛雙控成形機。設(shè)備建成后以AZ91D鎂合金摩托車發(fā)動機殼體為例進行試模，以驗證雙控成形機的使用性能，并使其性能發(fā)揮到最佳。
　　本文運用FLOW3D軟件模擬AZ91D鎂合金摩托車發(fā)動機殼體液態(tài)壓鑄充填過程，通過分析關(guān)于表面缺陷分布狀況的模擬結(jié)果來優(yōu)化澆注系統(tǒng)，選定好澆注系統(tǒng)后再進行關(guān)于工藝參數(shù)的多組正交試驗的

3、流場，溫度場以及缺陷分布狀況的模擬，進而可以從多組試驗參數(shù)中找出最優(yōu)的壓鑄工藝參數(shù)。通過分析模擬結(jié)果表明：最佳工藝參數(shù)為澆注溫度635℃、沖頭壓射速度3m/s、模具溫度210℃。并選用以上正交試驗的工藝參數(shù)，使用鑄鍛雙控成形機對發(fā)動機殼體件進行實際壓鑄生產(chǎn)，通過分析殼體壓鑄件的力學性能得出，實際性能分析結(jié)果與模擬結(jié)果基本吻合。通過計算機的數(shù)值模擬可以評價及優(yōu)化澆注系統(tǒng)和工藝參數(shù)，從而實現(xiàn)縮短鎂合金壓鑄件的試制與工藝定型周期，進而生產(chǎn)出品