91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

  吳家玉  趙炳華  袁靜

（湛江德利車輛部件有限公司）

摘要  壓鑄凸輪軸支架在加工后表面出現(xiàn)氣孔，在模具相應(yīng)部位增加排氣槽之后，氣孔并沒有明顯改善。使用鑄造CAE技術(shù)對凸輪軸支架鑄件進行仿真模擬，并根據(jù)模擬結(jié)果，找到解決氣孔問題的途徑，對壓鑄件的排溢系統(tǒng)進行了改進。經(jīng)過生產(chǎn)驗證，改進后產(chǎn)品的工藝窗口變寬，氣孔大大減少，壓鑄件品質(zhì)穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞  針狀氣孔；模擬仿真；排溢系統(tǒng)

 隨著汽車輕量化的發(fā)展，鋁合金壓鑄件的產(chǎn)量每年以近13%的速率增長，其產(chǎn)量占壓鑄件總產(chǎn)量的75%以上。為了促進壓鑄件品質(zhì)提高，計算機模擬技術(shù)的應(yīng)用日益受到重視。針對凸輪軸支架鑄件存在的氣孔問題，采用鑄造CAE技術(shù)進行仿真模擬，找到了解決方案。

1  凸輪軸支架結(jié)構(gòu)及性能要求

凸輪軸支架質(zhì)量為0. 15 kg，輪廓尺寸為181 mm×30 mm×22mm，材料為ADC12鋁合金，其熱物性參數(shù)見表1。凸輪軸支架不僅要求內(nèi)部組織致密、晶粒細小，且要求抗拉強度≥300 MPa，伸長率≥2.5%，斷面收縮率≥1. 5%，加工外露氣孔直徑≤0.5 mm。

2  原工藝方案及實際生產(chǎn)情況

凸輪支架中間部位較厚，把內(nèi)澆口開設(shè)在鑄件中間的位置（見圖1），一模兩件，最大限度地對壁厚處進行補縮，從而得到較為致密的鑄件。

 鑄件兩端為進料的末端，均屬于加工面，故在兩端開設(shè)集渣包和排氣槽。圖1為初始壓鑄工藝的澆注系統(tǒng)以及排溢系統(tǒng)。

在實際生產(chǎn)中，對零件進行剖切取樣(見圖2中①--⑨)。觀察剖切面，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部致密，無可視孔洞（見圖3），晶粒均勻、細小，組織良好（見圖4）。

對零件進行力學(xué)性能測試（見圖5），結(jié)果見表2，滿足使用要求。但是加工面外露氣孔超差引起的廢品率達10%以上。盡管在現(xiàn)場進行多次調(diào)試，均不能有效地控制氣孔。因此，需要對壓鑄模具的排溢系統(tǒng)進行優(yōu)化，從而達到降低廢品率的目的。

3  增加排氣槽的改進方案及模擬

 初始改進方案是在加工面附近增加排氣槽，但是在實際生產(chǎn)中，氣孔狀況卻并沒有得到改善。為了分析其原因，使用鑄造CAE技術(shù)對初始改進方案的澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)進行了模擬。

3.1模擬參數(shù)的設(shè)定

 使用ProCAST軟件所選用的參數(shù)：材質(zhì)為ADC12鋁合金，模具材料為H13鋼。金屬液澆注溫度為650。C，澆注時模具溫度為130。C。慢壓射速度為0.17m/s，快壓射速度為3.5 m/s。慢壓射開始o．38 s時，啟動快壓。

3.2模擬結(jié)果分析

圖6為充型過程模擬。從圖6a可以看出，金屬液已流過內(nèi)澆口，進入型腔。從圖6b可以看出，因為改進方案新增的排氣槽靠近內(nèi)澆口位置，所以在金屬液填充過程中，排氣槽較早被金屬液填充，從而結(jié)束排氣，未能很好地發(fā)揮排氣的作用。從圖6c可以看出，位置1處的渣包附近的排氣槽雖然沒有正對溢流口，但是因為離溢流口距離很近，較早被金屬液封死，減弱了排氣槽的排氣作用。

圖7為充型過程中的氣孔模擬。圖7a是96步時的裹氣情況。圖7b是112步時的裹氣情況。在圖7b中的1、2處為氣體最后出現(xiàn)的位置，即金屬液最后充填的位置。在此處設(shè)置集渣包會更加有效地減少此部位的氣孔數(shù)目。在圖7b中的3、4處，出現(xiàn)了裹氣，因為有型芯，會出現(xiàn)金屬液交匯的狀況，所以在充填中出現(xiàn)卷氣。因此，在此處增加排氣面積，可改善排氣效果。圖7c是120步時的裹氣情況，與圖6b結(jié)果一致，排氣槽所在位置率先被金屬液封死，排氣效果不佳。

4  模擬之后的改進方案

根據(jù)模擬結(jié)果改進設(shè)計方案，對圖7b中1處的排氣槽進行優(yōu)化，把排氣槽移至金屬液不會直接充填的位置。在2、3處新增集渣包，可以集冷料、集氣，從而改善鑄件的品質(zhì)。在圖7b中4、5處增大溢流口截面積，增加排氣面積。此方案增大的是溢流口的寬度，并非增加排氣槽厚度，因為排氣槽厚度太大易造成飛料現(xiàn)象。優(yōu)化后的溢流、排氣系統(tǒng)見圖8。

4.1  改進方案模擬結(jié)果

用ProCAST軟件對優(yōu)化工藝進行模擬驗證，模擬參數(shù)跟改進前參數(shù)相同。圖9為充型過程模擬。由圖9a可以看到，渣包所在位置為較晚充填的位置，可以最大限度的集氣。從圖9b發(fā)現(xiàn)，若更改排氣槽的位置，可避免排氣槽率先被封死，改善了排氣效果。

4.2  改進方案實際驗證

實際生產(chǎn)中，為了增加新增渣包的集氣作用，把渣包適當(dāng)做大。實際生產(chǎn)出的帶排溢系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)的鑄件見圖10。經(jīng)過改進之后的鑄件加工表面氣孔情況明顯改善，只有兩處出現(xiàn)氣孔。

 在改進排溢系統(tǒng)之后，零件加工表面的氣孔情況得到顯著改善，因加工面氣孔的廢品率降至2. 1%左右。

5  結(jié)語

 通過使用鑄造CAE技術(shù)，對壓鑄生產(chǎn)工藝進行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果對壓鑄模具進行修改。修改之后的模具工藝參數(shù)范圍變寬，壓鑄件品質(zhì)達到了技術(shù)要求。