半固态铝合金压铸充型凝固过程数值模拟研究.pdfVIP

学兔兔 OCt．2011 VoI．60 No．10。 {计算机应用 { ’，_’v ’r_ ’__’v’ ●、，、 ■’ ，、 ■1■ 、 - 一 半固态铝合金压铸充型凝固过程数值模拟研究 胡 志 ，明北方 ，闫 洪 ，周 国华 (1．南昌大学先进成形研究所，江西南昌330031；2．宜春学院物理科学与工程技术学院，江西宜春 336000) 摘要 ：采用有限元数值分析软件对铝合金转向泵支架的牛顿流体和半固态流体压铸成形过程以及凝固分数变化过程 进行数值模拟与分析，基于模拟结果和新山判据，对可能出现的铸造缺陷进行预测。模拟结果表明：与牛顿流体相 比， 铝合金半固态流体充型更加平稳。半固态流体凝固过程中，铸件温度呈现顺序凝固的趋势，铸件内部能得到冒口的及 时补缩，有助于铸型中的气体的排出和铸件成形质量的提高。 关键词：铝合金；压铸；半固态 ；数值模拟 ；凝 固分数；铸造缺陷 中图分类号：TG249．2+6—39 文献标识码 ：A 文章编号：1001—4977 (2011)10—0979—04 NumericalSimulationofFillingandSolidificationProcessesof Die-CastSemiSolidAluminium Alloy HUZhi’，MING Bei—fang’，YAN Hong’，ZHOUGuo—hua’t。 (1．InstituteofAdvancedForming，NanchangUniversity，Nanchang330031，Jiangxi，China； 2．PhysicalScienceandTechnologyCollege，YichunUniversity，Yichun336000，Jiangxi，China) Abstract：ThenumericaIsimulationonfillingandsolidificationprocessofdie—castaIuminum alloy bracketwascarried out．The distributions oftemperature andsolidification fraction in thefilling processwereobtainedwithNewtonianfluidandsemi—solidfluid．Basedonthesimulatedresultsand the Niyamacriterion，thepositionsofshrinkagewere predicted．Simulated resultsshow thatthe fillingprocessofaluminum alloysemisolidfluid iSsmootherthanthatoftheNewtonianfluid．During semi—solidfluidsolidificationprocess，thecastingpresentssequentialsolidificationtendencyandthe internalofcastingcanbetimelyfeedingbytheriser．whichcontributedtothedischargeofgasfr0m castingmoldandimprovementofcastingquality． Keywords： aIumjnum alloy；die casting；semi-solid；numericaIsimulation；solidification fraction； castingdefects 目前 ，铝合金采用传统压铸容易产生缩孑L、夹杂 用铸造模拟软件，对传统压铸条件下和半固态流变压铸 等缺陷，且成形温度高，充型不平稳 ，大大降低了产 条件下铝合金的充型过程和铸件内部凝固分数进行了模 品质量与模具寿命。随着半固态成形技术和理论的不 拟和对比分析，并对可能出现的铸造缺陷进行预测，为 断