低压铸造铸件充型凝固过程数值模拟

论文题目: 低压铸造铸件充型凝固过程数值模拟

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料加工工程

作者: 雷玲

导师: 王智民

关键词: 低压铸造,充型,凝固,数值模拟,软件

文献来源: 西安理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 铸件充型凝固过程数值模拟是提高铸件质量和铸造生产经济效益的重要方法和途径之一。本文以大型有限元仿真软件ANSYS为工具,在对铸造过程流场、温度场的数学模型进行深入分析研究的基础上,成功的模拟了铝合金轮毂类铸件低压铸造的充型凝固过程,并根据模拟结果对铸件可能产生的缺陷及部位进行了预测,完成了利用ANSYS软件来检测、校核模具设计和工艺安排的工作。主要结论如下: 1) ANSYS软件对铸件的充型、凝固过程数值模拟能比较准确地反映铸件的实际状况,预测可能产生的铸造缺陷及产生缺陷的部位。 2) ANSYS软件不能考虑低压铸造铸件凝固过程中的压力下补缩,也没有缩松判据模块,不能直接显示缩松部位,但这些不足对铸件充型凝固过程的流场和温度场模拟没有影响。 3) 过分增大金属型壁厚是没有意义的,对本铸型的原始设计应根据模拟结果进行修改。 4) 低压铸造过程中直浇道的保温涂料并不是越厚越好。 5) 应在靠近热节的地方施加强制冷却措施,即在轮缘和轮辐相接处的铸型上下开风冷或水冷用的槽。

论文目录:

1 绪论

1．1 国内外发展概况

1．1．1 铸件充型凝固过程数值模拟发展状况

1．1．2 低压铸造充型过程数值模拟发展状况

1．2 铸件充型凝固过程数值模拟的计算方法

1．2．1 铸件充型凝固过程中数值模拟的方法

1．2．2 铸件充型凝固过程模拟的数值算法及特点

1．3 有限元法与 ANSYS软件

1．3．1 有限元法

1．3．2 有限元软件ANSYS

1．4 课题的意义及研究内容

1．4．1 研究意义

1．4．2 研究内容

2 铸型设计

2．1 铸型种类的确定

2．2 铸件凝固方式的确定及控制手段

2．2．1 铸件凝固方式的确定

2．2．2 铸件凝固方式的控制

2．3 铸型材料的选用及壁厚的确定

2．3．1 金属型材质的选择

2．3．2 金属型的壁厚

2．3．3 浇注系统的设计

2．4 铸型设计图

3 低压铸造工艺及其模拟可行性

3．1 引言

3．2 低压铸造浇注工艺

3．2．1 升液压力、升液速度的确定

3．2．2 充型压力与充型速度的确定

3．2．3 增压压力和增压时间的确定

3．2．4 保压时间的确定

3．2．5 低压铸造工艺规范

3．3 数值模拟的可行性

4 基本理论和分析处理方法

4．1 铸件充型过程数值模拟的数学模型

4．1．1 控制方程

4．1．2 自由表面的处理

4．1．3 有关问题的处理

4．2 温度场数值模拟计算

5 铸件充型凝固过程的数值模拟

5．1 铸件充型凝固过程数值模拟系统图

5．2 铸件充型过程流场数值模拟

5．2．1 实体模型的建立

5．2．2 网格的划分

5．2．3 铸件和铸型的热物理性能

5．2．4 初始条件和边界条件的处理

5．2．5 ANSYS软件之流场模拟分析的主要命令及步骤

5．2．6 铸件充型过程流场模拟结果

5．3 铸件凝固过程温度场数值模拟

5．3．1 初始条件的处理

5．3．2 边界条件的处理

5．3．3 相变问题的处理

5．3．4 铸件凝固过程流场模拟结果

结论与展望

1．结论

2．展望

参考文献

致谢

附录

发布时间: 2005-05-10

参考文献

[1].铸件充型过程三维数值模拟[D]. 王旭波.山东大学2005
[2].铸件充型过程数值模拟[D]. 蒋永.西安理工大学2006
[3].铸件充型过程三维数值模拟技术研究[D]. 俱英翠.河北工业大学2007
[4].铸件充型凝固过程数值模拟前后处理技术研究[D]. 关洋.机械科学研究院2004
[5].铸件充型过程三维数值模拟[D]. 侯峰起.内蒙古工业大学2005
[6].齿轮铸件充型凝固过程计算机模拟仿真系统的研究与实现[D]. 朱昌盛.兰州理工大学2003
[7].基于ANSYS的铸件充型过程的数值模拟研究[D]. 陶盼.东南大学2005
[8].基于BFC系统铸件充型过程数值模拟[D]. 赵建新.东南大学2005
[9].针对工程铸件充型过程的数值模拟[D]. 陈乐平.昆明理工大学2005
[10].低压铸造充型过程数值模拟研究[D]. 白月龙.华北工学院2002

低压铸造铸件充型凝固过程数值模拟

猜你喜欢