【摘 要】
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在半固态铸造过程中,充型过程占有重要地位.充型过程的工艺参数不合理,就会导致氧化物夹杂、冷隔及浇不足等缺陷.因此,设计优良的浇注系统,进行合理的充型,是生产品质优良铸
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在半固态铸造过程中,充型过程占有重要地位.充型过程的工艺参数不合理,就会导致氧化物夹杂、冷隔及浇不足等缺陷.因此,设计优良的浇注系统,进行合理的充型,是生产品质优良铸件的关键;而充型过程的数值模拟为此提供了极大的便利.该文的主要内容是应用大型通用有限元分析软件ANSYS,并利用不可压缩粘性流体的控制方程和标准κ-ε模型,采用Carreau粘度模型,对A356铝合金轮毂试样在590℃(、605℃、615℃压铸充型过程的自由表面、温度场进行了深入的研究.考察了粘度、充型速度对充型过程自由表面和温度的影响.最后通过实验验证了模拟结果的正确性并得到了以下研究成果:(1)A356铝合金温度为590℃的充型过程要比605℃和615℃充型平稳不容易产生气孔、缩松等缺陷,表面质量完好.(2)温度为590℃的A356铝合金充型,其压铸速度为5m/s时的充型过程比10m/s时平稳.(3)A356铝合金以5rn/s的压铸速度充型时,铸件的各个部位的温度在充型结束时都高于固相线,在适当的模具温度下以此速度充型一定能充满.(4)模拟结果和实验结果吻合的很好,说明粘度随剪切速率变化的Carreau粘度模型适用于温度为590℃、605℃和615℃的A356铝合金充型数值模拟.
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