物理数据和冷却条件对镁压铸件凝固的影响

物理数据和冷却条件对镁压铸件凝固的影响

一、Influence of physical data and cooling conditions on the solidification of magnesium die castings(论文文献综述)

常星阳[1](2021)在《基于MASIP的镁合金座椅骨架工艺优化研究》文中进行了进一步梳理我国的镁储量十分丰富,镁矿产量在占全世界的80%以上。但传统的镁合金研发方式通常采用“经验试错法”,这大大阻碍了镁合金及其结构件的从研发到应用的速度,因此迫切的需要一个高效率的的研发模式来推动我国镁产业的升级转型。随着信息技术的快速发展,将计算机技术应用于镁合金及其结构件的研发和生产中,可以大大提高其研发生产效率。基于美国于2008年提出的集成计算材料工程(Integrated Computational Materials Engineering,ICME)思想,本文依托本课题组研发的“镁合金组织模拟与性能预测集成计算平台(Magnesium Alloy Simulation Integrated Platform,MASIP)”,通过计算机语言与Windows批处理器相结合,构建铸造工艺优化集成计算流程,实现软件间的数据传递和工艺优化流程的自动化运行。本文首先基于Python脚本语言,通过Pro CAST二次开发接口,构建了镁合金座椅骨架压铸工艺的参数化仿真计算流程。通过数个脚本,实现座椅骨架的前、后处理和计算工作,模拟了镁合金座椅骨架压铸工艺充型及凝固过程的温度场、缩松缩孔分布以及变形情况,为后文基于“镁合金组织模拟与性能预测集成计算平台”的镁合金座椅骨架高压铸造过程集成计算奠定了基础。基于“镁合金组织模拟与性能预测集成计算平台(Magnesium Alloy Simulation Integrated Platform,MASIP)”和构建的镁合金座椅骨架参数化仿真计算流程,结合MATLAB和Windows批处理器,实现镁合金座椅骨架压铸工艺优化任务的集成计算。以压铸过程前箱浇注温度、压铸模具预热温度、铸件-铸型换热系数为工艺优化变量,以晶粒尺寸为目标变量,联合组织-力学性能模型与优化算法,对镁合金座椅骨架压铸件进行压铸工艺-微观组织-力学性能的全流程自动化集成优化计算。结合座椅骨架凝固缺陷分析,完成对座椅骨架压铸工艺参数优化与力学性能预测。与传统优化方法对比,本文基于MASIP的工艺优化集成计算,大幅减少了工艺优化任务的求解时间,提高了镁合金结构件的开发效率,缩短了研制周期,对于加速镁合金结构件的研发应用,具有十分重要的意义。

董艺璇[2](2020)在《压铸AZ91-Ce镁合金微观组织及力学性能研究》文中认为镁合金因其密度低、强度高、耐热性优良等优势,大范围应用在航天、汽车等行业,人们对于改善镁合金综合性能的研究也已越来越深入。通常采用改良合金成分、优化铸造及热处理工艺等方式来提升镁合金的性能,其中,微合金化改善效果较为显着。目前关于Ce对压铸态镁合金的影响及规律研究不完善。本文主要研究添加稀土元素Ce对铸态AZ91镁合金的微观组织及力学性能的作用,并选择最优压铸工艺参数,对合金压铸性能等进行测试分析。首先进行重力铸造实验,分析Ce添加量对AZ91-xCe合金的力学性能及组织的作用效果。微量Ce的加入生成了高熔点的热稳相Al4Ce,合金孔隙率也有所降低。实验结果表明,细晶、析出相和固溶强化多种机制共同强化,AZ91-xCe合金抗拉强度及屈服强度得到了显着的提升。对比观察不同Ce含量合金力学性能及组织,得到结论:Ce含量为0.5%时,合金综合性能达到最佳。相较于AZ91合金而言,抗拉强度提升了 29%,屈服强度提高了34%,延伸率也有小幅度提高。运用ProCAST模拟软件建立了最佳Ce含量AZ91-0.5Ce镁合金的热力耦合模型,计算合金物性参数及其他与合金性能有关的参数,在此基础上模拟计算合金的充型凝固过程。分析对比不同工艺参数条件下合金温度场及缩松缩孔的分布差异,优化选择最佳的压铸工艺参数。以模拟结果作为依据调整生产参数,当浇注温度为675℃,模具预热温度为200℃,浇注速度为1.5m/s时,合金性能最佳。参考数值模拟结果,分别采用不同工艺参数生产压铸镁合金铸件,研究分析合金的拉伸性能和微观形貌。与重力铸造方式相比,压力铸造生产出合金试样的α-Mg初生相更为细小,抗拉及屈服强度更好。实验结果表明,在浇注温度为675℃、模具预热温度为200℃、浇注速度为1.5m/s时,铸件有最佳综合性能。抗拉强度、屈服强度和延伸率最高可分别达到280MPa、250MPa和1.98%。观察工艺参数的差异引起的铸件力学性能和组织的变化,得到结论,浇注温度对力学性能影响最大,模具预热温度影响最小,这也与模拟结果基本保持一致。

金渊哲[3](2020)在《锆基非晶合金压铸过程数值模拟》文中进行了进一步梳理锆基非晶合金优异的力学性能、低临界冷却速率等优点使其具备良好的工业应用前景,但由于工业实践中存在锆基非晶合金制备尺寸限制、室温下机加工困难等不足,锆基非晶合金的实际应用难以普及,而压铸成型作为先进铸造工艺有较高的冷却速率、近净成型的优点可较好的解决工业生产中存在的不足。针对锆基非晶合金压铸过程,通过设置铸件布置方式、压铸工艺参数,分析铸件型腔充型、凝固过程的影响规律,并研究复合材料模具对冷却速率的影响,为工业生产中压铸锆基非晶合金的研究提供理论指导和数据支持。首先,根据铸件几何模型设计压铸模浇注系统和总体布局,建立三维流动-凝固传热耦合模型,通过分析不同布置方案在充型过程中熔融金属的流场,提出选择压铸件通孔位置远离内浇口的布置方式可以使充型过程更加稳定,使模具的冲击更小。其次,基于铸件型腔内部放置的特征点,通过分析对比特征点温度变化曲线、冷却速率变化曲线,研究压铸工艺参数对铸件内部凝固过程的影响规律。再次,针对工艺参数优化问题设计正交试验,通过极差分析法对比玻璃转变温度的冷却速率,表明压铸工艺参数的影响程度从大到小分别为压铸模初始温度、浇注温度、高速压射速度,并给出最优压铸工艺参数组合。最后,建立不同厚度复合材料模具的三维流动-凝固传热耦合模型,研究模具钢的厚度、压铸工艺参数对铸件冷却速率的影响,经分析对比温度变化曲线、冷却速率变化曲线、玻璃转变温度的冷却速率,表明冷却速率随着模具钢厚度的增加而减小;增大高速压射速度可以小幅度提升冷却速率;降低压铸模初始温度可以明显提升冷却速率。

郑晓剑[4](2019)在《镁合金汽车CCB压铸过程数值模拟研究及工艺优化》文中研究指明镁合金汽车仪表板横梁(Cross Car Beam,简称CCB)主要由压铸工艺进行生产。由于模具设计或压铸工艺的不合理,容易产生诸多压铸缺陷,严重影响产品质量。将压铸数值模拟技术与实际生产相结合,可以更好的进行模具设计、工艺参数优化及缺陷分析,对压铸生产具有一定的指导意义。本文对镁合金汽车CCB进行了压铸过程数值模拟研究、工艺参数优化以及压铸缺陷分析。主要工作及结论如下:(1)基于ProCAST软件,模拟了CCB的压铸过程,通过求解温度场、速度场、应力场,对卷气、浇不足、缩孔、裂纹等缺陷进行预测。结果表明,充型过程金属液由近及远顺序填充,但CCB远端区域存在卷气和浇不足问题;凝固过程金属液由远及近进行凝固,但CCB厚壁区域最后凝固,存在孤立液相区且应力集中较为严重,CCB远端厚壁区域缩孔数量较多,CCB变截面区域和极大圆角区域热裂倾向性较大。(2)通过正交设计、田口设计、响应面试验设计等方法,研究了浇注温度、模具预热温度、压射速度三种压铸工艺参数对CCB质量的影响。结果表明,对充型时间而言,压射速度对其影响非常显着,而浇注温度和模具预热温度对其作用有限;对热裂倾向性和缩孔率而言,温度参数(模具预热温度和浇注温度)对其影响显着,其中模具预热温度对热裂倾向性影响更大,浇注温度对缩孔率影响更大,而压射速度对二者作用有限。另外,获得了CCB的最优压铸工艺参数组合:浇注温度660℃、模具预热温度220℃、压射速度4 m/s。在该水平下,热裂倾向性为0.1822,缩孔率为1.4794 cc,综合质量最佳。(3)进行了CCB压铸生产试验,对合格样件进行力学性能测试,对不良样件进行缺陷分析。结果表明,合格零件的屈服强度约为120 MPa,抗拉强度约为230MPa,延伸率约为9%。压铸缺陷主要位于CCB中间支架和高塔两个区域,主要为冷隔、热裂纹。从合金元素、零件结构、模具及浇排系统、压铸工艺等几个方面进行缺陷分析并相应给出改善对策。结果表明,热裂纹的形成与局部应力集中和氧化夹杂、缩孔、微裂纹等内部缺陷有关;冷隔缺陷的形成与金属液温度较低及其分流现象有关。

陈晨[5](2019)在《“三通阀”压铸充型凝固过程数值模拟及工艺研究》文中提出压力铸造是在高压的作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔,并在一定压力下凝固获得铸件的方法。与其它铸造方法相比,压铸有以下三方面优点:产品质量好、生产效率高、经济效果优良。压铸是最先进的金属成型方法之一,是实现少切屑,无切屑的有效途径,应用很广,发展很快。三通阀是管道连接上的重要部件,对其质量要求非常严格,三通阀结构比较复杂,铸件整体呈圆筒形,左侧有一法兰盘,在法兰上有一对称的弧形通孔和阶梯圆孔,下表面带有固定底座,圆筒中带有一方形通孔。在Flow3D软件中开启卷气、温度场及氧化夹杂模型进行模拟分析。分析浇注系统设计方案一的充型过程,发现横浇道中出现未充满的情况,因此在横浇道上设计了弯道,适当降低充型速度,获得了良好的充型过程,并根据金属液最初冲击的部位设计了溢流槽的放置位置。在改善后的方案二中,浇道在进入铸型之前就已经充满,但分析铸件充型结束后的整体温度,发现远端温度较低,因此设计了方案三,增设辅助浇注系统,使铸件远端与内浇口相连,获得更早充型,铸件整体温度更均衡。但铸件卷气含量应然整体偏高,因此设计方案四,通过优化溢流槽的形式来降低内部卷气含量,得到了很好的效果。通过分析铸件的材料特性及充型及凝固过程、缩松缩孔含量及铸件凝固时间,设计了工艺参数的选取范围并最终确定最优化的方案。最佳工艺参数设置如下:铝合金浇注温度为700℃,模具预热温度为200℃,压射速度为2m/s。在该组参数下,铸件中的缩松、缩孔含量最少,凝固时间适中,可以认为是最佳参数。根据模拟优化后的三通阀浇注系统,设计了模具、选取了压铸机的型号,并将模拟优化的工艺参数设置在压铸机中,进行试生产,得到表面光洁,质量优良的铸件,说明数值模拟结果正确,可以用来指导生产。

王丹[6](2018)在《薄壁镁合金压铸件工艺优化与组织性能研究》文中认为本课题以AE44镁合金雷达外壳压铸件为研究对象,由于雷达外壳占整个雷达系统中重要位置,其质量的好坏直接影响着信号探测的灵敏度。采用AE44稀土镁合金起到轻量化作用的同时,其优异的强度和韧性可良好地满足雷达外壳工作要求。课题通过采用数值模拟和实验研究相结合、验证的方式来寻求雷达外壳最佳压铸工艺方案,以获得优良质量的雷达外壳。由雷达外壳的形状结构、尺寸,前后设计了三种浇注方案,经分析各方案金属液的充填过程,最终选择内浇道横截面积为1446mm2的浇注方案;添加溢流系统后铸件内部缩孔缩松的体积含量得到了有效降低,总含量为0.2143cc,约为添加前的50%;选取浇注温度、模具温度和压射速度三个影响因素进行了正交试验,试验结果表明:浇注温度在680℃,模具温度在180℃,压射速度在3.5m/s时,铸件内部缺陷体积含量最低,为0.1982cc,在添加溢流系统方案的基础上进一步降低了7.5%。对铸件本体试样力学性能和组织进行了测试和观察,试验结果表明:浇注温度由660℃升至680℃时,组织中树枝晶逐渐减少,晶粒变得均匀圆整,力学性能得到显着提高。超过680℃后,组织出现严重缩孔,力学性能也随之下降;模具温度在180℃-200℃时,铸件表面形成激冷层,组织为表面细晶区,力学性能较好,在180℃时硬度达到最高,为81.3HB。超过200℃后,激冷效果降低,硬度下降幅度增大,其力学性能指标也逐渐降低;压射速度由3.0m/s升至3.5m/s时,组织致密度和力学性能均得到明显提高。进一步提高时,卷气现象严重,增加了气孔率,恶化了铸件质量。得出铸件浇注温度在680℃,模具温度在200℃,压射速度在3.5m/s时组织与性能最优。该参数下抗拉强度为245MPa,延伸率为5.48%,布氏硬度为79.6HB。将数值模拟与实验研究分别得到的最佳工艺参数进行了对比与验证,得出实验最佳工艺参数下铸件内部缩孔缩松体积含量为0.1736cc,比模拟得出的最佳工艺参数下缺陷含量降低了12.4%。最终得出AE44镁合金雷达外壳压铸件浇注温度在680℃,模具温度在200℃,压射速度在3.5m/s时内部缺陷含量最低、组织与性能最优。由XRD和EDS综合分析结果,可知AE44镁合金组织由?-Mg基体、亮白色颗粒状或棒状Al2RE相以及亮白色针状Al11RE3相组成。这些铝稀土相的存在有效阻碍了晶界滑动与裂纹扩展,提高了AE44镁合金的力学性能。

熊守美,杜经莲,郭志鹏,杨满红,吴孟武,毕成,曹永友[7](2018)在《镁合金压铸过程界面传热行为及凝固组织结构的表征与模拟研究》文中研究说明本文系统介绍了镁合金压铸界面换热行为以及凝固微观组织结构的实验表征及计算模拟方面的研究进展,包括:(1)一种基于换热系数的边界设定模型,由此发现了压铸界面换热系数可以分为初始升高、高值维持、快速下降及低值保持4个阶段;(2)压室预结晶流动分布预测模型,据此得到了压室预结晶组织的主要分布规律及其对镁合金铸件缺陷带形成的影响;(3)考虑压室预结晶组织的压铸镁合金形核模型及生长模型;(4)结合离异共晶形核及生长机制建立的镁合金压铸工艺条件下微观组织演变的数学模型;(5)镁合金枝晶组织的三维形貌和生长取向的研究,发现镁合金枝晶组织呈现十八个分支的形貌特征,分别沿着基面的<112ˉ0>方向和非基面的<112ˉ3>方向生长,由此建立了镁合金枝晶各向异性的生长模型,实现了镁合金枝晶组织的三维模拟研究。

李京[8](2017)在《汽车转向器伺服壳体压铸工艺及数值模拟研究》文中研究说明汽车转向器伺服壳体是转向器总成中的一个核心零部件,对零件的可靠性有较高的要求。针对某公司生产的转向器伺服壳体铸件内部存在较多气孔和缩孔缩松缺陷的问题,本文通过使用铸造模拟软件Anycasting对转向器伺服壳体铸件的充型和凝固过程进行数值模拟,从而为模具结构的改进和压铸工艺参数的优化提供数据支持,以达到提高铸件质量的目的。通过对原始方案下铸件的充型和凝固过程进行数值模拟,本文发现原始方案下铸件的充型过程不稳定,存在较多卷气和涡流现象,凝固过程温度场分布不均匀,存在孤立液相区,导致铸件在最后凝固部位容易出现缩孔缩松缺陷。根据在原始方案充型过程中对流场模拟的结果,本文通过改进模具进料方式减少了合金液充型过程中的涡流现象,并通过改进流道尺寸和增大内浇口的厚度,减少了合金液充型过程中的卷气现象。根据在原始方案凝固过程中对温度场模拟的结果,本文通过改进冷却系统改善了模具的热平衡,使温度场的分布更加均匀。本文选取了三个对铸件质量有重要影响的压铸工艺参数:压射速度、浇注温度、模具初始预热温度,并基于这三个压铸工艺参数设计了三因素三水平的正交试验,然后根据数值模拟结果,计算出铸件截面上的缺陷面积总得分(即缺陷面积与云图中相应的缺陷概率的乘积),并将缺陷面积总得分作为目标函数对各试验进行考察分析,得到最优的压铸工艺参数为:浇注温度630°C、压射速度1.6m/s、模具初始预热温度180°C。通过分析缺陷面积总得分的极差,得到三个压铸工艺参数对铸件缺陷的影响程度由主到次的顺序为:压射速度、浇注温度、模具初始预热温度,并根据正交试验数据分析了这三个压铸工艺参数对铸件缺陷的影响规律。最后应用优化改进后的模具和最优的压铸工艺参数进行压铸试验生产,并对得到的铸件进行剖切后通过使用金相显微镜观察铸件截面,发现铸件内部的气孔、缩孔缩松缺陷明显减少,铸件质量得到了较大程度的提高。本文的研究成果表明将数值模拟分析与正交试验设计相结合并应用于解决汽车转向器伺服壳体铸件缺陷的问题中,可以为提高转向器伺服壳体铸件的质量提供技术和数据支持,此外,本研究成果还可以为其它类似的铝合金压铸壳体零件的生产提供启示和借鉴,因此具有较高的工程实用价值。

龚豪[9](2017)在《铝合金磁电机盖压铸成型数值模拟及工艺优化》文中进行了进一步梳理压力铸造作为一种近净成形技术,在航空航天、车辆制造等行业应用非常广泛。随着全球工业的迅猛发展,铝合金压铸在铸造领域的比重逐渐提升。压铸过程十分复杂,过程中容易出现卷气、氧化夹杂、冷隔、气孔、粘模、缩孔缩松等问题。然而在实际生产中,企业往往依赖于经验反复调模试模来处理这些缺陷,以保证铸件的质量,但会使铸件生产成本增加、周期延长,同时削弱了企业的竞争力。本文针对铝合金磁电机盖在生产过程中出现粘模、冷隔及大量的缩孔缩松等缺陷导致产品的合格率低下的问题,采用AnyCasting软件模拟铸件压铸过程,并结合P-Q2图技术与正交试验,获得压铸机与压铸模匹配性良好、模具结构设计合理、压铸工艺参数最佳的一套磁电机盖的生产方案,为企业提供一条解决问题的可行新路径。主要内容如下:(1)利用P-Q2图技术研究了铸件原生产方案下的压铸系统,发现压铸机与压铸模匹配性低,提出更换压铸机的要求。借助数值模拟技术模拟铸件的充型过程及凝固过程,总结铸件缺陷产生的具体原因,针对各原因,改进了模具结构,并再次利用P-Q2图技术评价更换的压铸机与改进模具的匹配性。(2)利用AnyCasting软件对优化模具结构后的铸件进行仿真模拟。结果显示:充型过程中金属液流动平稳,过程中无冷隔产生,凝固过程的温度场分布更加均衡,厚大部位的缩孔缩松得到改善,同时改进方案的粘模概率降低。之后将改进方案的推出机构的推杆进行重新设计,改进方案选用直径8mm,数量为39根的推杆,此时各推杆的稳定性校核显示均合理。(3)利用正交试验法,研究了合金浇注温度、模具预热温度及冲头压射速度三个参数对磁电机盖缩孔缩松缺陷的影响,发现浇注温度对铸件的缩孔缩松的形成影响最大,模具预热温度的影响次之,压射速度的影响最小;同时进一步分析试验结果得到一组保证铸件品质的最佳工艺参数:浇注温度630℃、模具预热温度170℃、压射速度2.1m/s。(4)将改进后的模具以最佳生产工艺参数在更换的压铸机上进行铸件生产验证。结果表明:实际结果与模拟结果基本吻合,铸件表面的冷隔缺陷基本消除,粘模概率得到有效降低,同时厚大部位的缩孔缩松程度明显减轻,铸件的整体质量满足企业要求。

董丽娇[10](2015)在《镁合金压铸工艺数值模拟及缺陷带形成探讨》文中进行了进一步梳理镁合金压铸工艺是随着汽车工业发展起来的,目前,绝大多数的镁合金产品都是压铸件,且镁在地壳和海洋中都有着丰富的储存量,用镁合金代替钢铁能起到轻量化的作用。为了扩大压铸镁合金产品的应用范围,提高其市场竞争力,需其改善压铸成型工艺,获得性能更加优良的镁合金压铸件。利用铸造模拟软件ProCAST对镁合金压铸工艺进行计算机数值模拟。设置压力曲线,初始充型压力为0.2MPa,增压比压为50MPa。当浇注温度为640℃、模具温度为180℃,压射速度为1.6m/s时,充型平稳,但铸件容易产生冷缺陷。当浇注温度为690℃、模具温度为220℃,压射速度为1.6m/s时,充型平稳,但铸件的凝固时间变长,且铸件体收缩大,易产生缩孔、缩松。当浇注温度为670℃、模具温度为200℃,压射速度分别为1.0m/s及4.5m/s时,充型效果较差,均出现了紊流、飞溅、卷气等现象。经过多次模拟分析对比,得出合理的压铸工艺参数:压射比压50MPa,浇注温度670℃,模具温度200℃,压射速度在1.24.3m/s范围内时充型效果良好,凝固时间较短,同时铸件中缩孔、缩松等铸造缺陷也少。通过XRD及SEM-DES分析可知,AM50压铸镁合金由初晶α-Mg基体相和晶界处的α-Mg+β-Mg17Al12共晶相组成。镁合金压铸件的缺陷带处存在缩松,但是该位置的晶粒细小,平均晶粒大小只有10μm,脆性析出相以网状分布在晶界处。压铸件中心处存在缩孔,晶粒较为粗大且分布不均匀,很多晶粒尺寸达到了40μm,脆性析出相以网状或岛状分布在晶界处。铸件表层处的晶粒也较为粗大,很多晶粒尺寸达到了40μm,脆性析出相以点状或颗粒状零星分布在晶界处。探讨了缺陷带的形成机理:压铸件中存在的粗大枝晶组织,其中有很大一部分是源于压室中少量液态金属率先结晶,形成了ESCs (Externally Solidified Crystals)颗粒。这种ESCs颗粒随着金属液流入型腔,在凝固过程中,ESCs颗粒向铸件中心处慢慢迁移,作为异质形核的核心生长成粗大的枝晶组织,与正常生长的枝晶相对生长,在两侧枝晶的前端形成糊状区,在压力的作用下糊状区产生剪切变形。凝固后期,两侧树枝晶相互接触,局部的树枝晶网络相互冲突碰撞碎裂,在变形的部位产生了缺陷带。统计了60个镁合金压铸棒的室温拉伸性能,合金的屈服强度在110140MPa范围内,抗拉强度在180250MPa范围内,延伸率在618%范围内。根据拉伸曲线可知,合金的抗拉强度与延伸率的变化趋势是一致的,较大的抗拉强度对应着较大的延伸率。观察合金的扫描断口形貌,得知AM50压铸镁合金表现为韧性-脆性混合断裂特征。当压铸件中存在气孔、缩孔、缩松及裂纹等铸造缺陷时,合金的综合力学性能会显着降低;缺陷带处的脆性析出相含量高并以网状结构分布于晶界时,也会降低合金的力学性能。

二、Influence of physical data and cooling conditions on the solidification of magnesium die castings(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Influence of physical data and cooling conditions on the solidification of magnesium die castings(论文提纲范文)

(1)基于MASIP的镁合金座椅骨架工艺优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 铸造数值模拟研究概况
        1.2.1 国外铸造数值模拟研究概况
        1.2.2 国内铸造数值模拟研究概况
    1.3 集成计算材料工程研究概况
    1.4 镁合金压铸研究现状
    1.5 本文研究内容
2 铸造数值模拟与MAISP优化基础
    2.1 充型凝固过程理论基础
        2.1.1 充型过程理论基础
        2.1.2 凝固过程理论基础
    2.2 缩松缩孔预测
        2.2.1 缩松缩孔形成原理
        2.2.2 缩松缩孔预测判据
    2.3 凝固过程微观组织模拟
        2.3.1 CAFé非均匀形核模型
        2.3.2 枝晶生长动力学模型
        2.3.3 CA与FE耦合
    2.4 MASIP优化基础
    2.5 本章小结
3 镁合金座椅骨架压铸过程数值模拟
    3.1 镁合金座椅骨架模型及压铸工艺参数
    3.2 压铸过程参数化仿真流程构建
        3.2.1 前处理过程脚本Pre Processing.py
        3.2.2 后处理过程脚本Post Processing.py
    3.3 座椅骨架压铸过程仿真
    3.4 本章小结
4 基于MASIP的座椅骨架压铸工艺集成优化计算
    4.1 镁合金组织模拟与性能预测集成计算平台
    4.2 座椅骨架压铸工艺优化流程构建
        4.2.1 座椅骨架压铸工艺优化变量设计
        4.2.2 求解器载入
        4.2.3 定义目标变量与优化算法的选取
    4.3 镁合金座椅骨架集成优化计算
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(2)压铸AZ91-Ce镁合金微观组织及力学性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 稀土镁合金概述
    1.2 镁合金压铸
    1.3 国内外现状
    1.4 本文主要内容及研究意义
2 实验材料及研究方法
    2.1 实验路线
    2.2 材料选择及试样制备
    2.3 实验设备
    2.4 试验及测试方法
    2.5 本章小结
3 铈Ce对铸态AZ91镁合金组织和性能的影响
    3.1 引言
    3.2 合金性能模拟计算
    3.3 Ce元素对AZ91镁合金微观组织的影响
    3.4 Ce元素对AZ91镁合金力学性能的影响
    3.5 强化机理研究
    3.6 本章小结
4 压铸工艺充型及凝固过程数值模拟分析
    4.1 引言
    4.2 铸造凝固过程温度场建模
    4.3 计算机模拟软件ProCAST
    4.4 压铸过程模型建立
    4.5 充型凝固过程模拟分析实验
    4.6 正交试验优化压铸工艺参数
    4.7 本章小结
5 压铸AZ91-Ce合金微观组织和力学性能分析
    5.1 引言
    5.2 不同浇注温度下压铸合金微观组织及力学性能
    5.3 压射速度对压铸合金微观组织及力学性能的影响
    5.4 模具预热温度对压铸合金微观组织及力学性能的影响
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
学位论文数据集

(3)锆基非晶合金压铸过程数值模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 非晶合金的研究
        1.1.1 非晶合金发展现状
        1.1.2 非晶合金制备技术
    1.2 压铸成型技术研究
        1.2.1 压铸成型技术概述
        1.2.2 压铸成型技术发展现状
        1.2.3 非晶合金压铸成型技术研究现状
    1.3 数值模拟在压铸技术中应用及发展现状
    1.4 课题研究意义与研究内容
        1.4.1 课题研究意义
        1.4.2 课题研究内容
第2章 压铸数值模拟理论基础
    2.1 基本假设
    2.2 充型过程数值模拟理论基础
        2.2.1 SOLA-VOF法
        2.2.2 RNGK-ε紊流模型
    2.3 凝固过程数值模拟理论基础
    2.4 Any Casting软件简介及模拟验证
        2.4.1 Any Casting软件简介
        2.4.2 Any Casting充型过程模拟验证
    2.5 本章小结
第3章 压铸模具设计
    3.1 技术路线
    3.2 压铸件选用及设计
    3.3 浇注系统及总体布局设计
        3.3.1 确定模具分型面
        3.3.2 渣包设计
        3.3.3 浇注系统设计
        3.3.4 总体布局设计
    3.4 压铸机选型
        3.4.1 计算总投影面积
        3.4.2 压铸机初选型
        3.4.3 核算压室充满度
    3.5 本章小结
第4章 压铸过程数值模拟
    4.1 压铸过程参数设定
        4.1.1 材料热物性参数设定
        4.1.2 初始条件与边界条件设定
        4.1.3 压射速度的设定
        4.1.4 网格划分与其他参数设定
    4.2 充型过程分析
    4.3 凝固过程分析
    4.4 本章小结
第5章 压铸工艺参数优化
    5.1 不同工艺参数对压铸过程的影响
        5.1.1 高速压射速度对压铸过程的影响
        5.1.2 浇注温度对压铸过程的影响
        5.1.3 压铸模初始温度对压铸过程的影响
    5.2 压铸工艺参数优化
        5.2.1 正交试验设计
        5.2.2 正交试验结果分析
    5.3 复合材料模具对压铸过程的影响及改进
        5.3.1 不同模具钢厚度对压铸过程的影响
        5.3.2 不同工艺参数对冷却速率的影响
        5.3.3 复合材料模具的压铸工艺参数改进
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(4)镁合金汽车CCB压铸过程数值模拟研究及工艺优化(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 压铸工艺概述
        1.2.1 压铸成型原理
        1.2.2 镁合金压铸工艺特点
    1.3 压铸过程数值模拟国内外研究进展
        1.3.1 压铸成型模拟研究进展
        1.3.2 压铸工艺优化研究进展
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
2 汽车CCB压铸过程数值模拟研究
    2.1 汽车CCB压铸过程数值模拟求解
        2.1.1 ProCAST软件概述
        2.1.2 压铸模拟前处理
        2.1.3 压铸模拟求解
    2.2 汽车CCB压铸过程数值模拟分析
        2.2.1 压铸充型过程模拟
        2.2.2 压铸凝固过程模拟
        2.2.3 压铸缺陷预测
    2.3 本章小结
3 汽车CCB压铸工艺参数优化
    3.1 基于正交试验的压铸工艺参数优化
        3.1.1 正交试验概述
        3.1.2 正交试验设计
        3.1.3 结果分析
    3.2 基于田口试验的压铸工艺参数优化
        3.2.1 田口试验概述
        3.2.2 田口试验设计
        3.2.3 结果分析
    3.3 基于响应面试验的压铸工艺优化
        3.3.1 响应面试验概述
        3.3.2 响应面试验设计
        3.3.3 结果分析
        3.3.4 模型预测
    3.4 优化结果对比分析
    3.5 本章小结
4 汽车CCB压铸生产试验及缺陷分析
    4.1 压铸生产试验
    4.2 压铸缺陷表征
        4.2.1 压铸缺陷概述
        4.2.2 表征方法
        4.2.3 结果分析
    4.3 压铸缺陷成因分析及控制
        4.3.1 合金因素
        4.3.2 零件结构
        4.3.3 模具及浇排系统
        4.3.4 压铸工艺
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
    A.学位论文数据集
致谢

(5)“三通阀”压铸充型凝固过程数值模拟及工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 压力铸造的基本概念及生产特点
    1.2 压铸的基本理论
        1.2.1 金属充填铸模形态
        1.2.2 压铸合金分类及性质
    1.3 压铸的应用范围及发展趋势
        1.3.1 应用范围
        1.3.2 发展趋势
    1.4 压铸与其他铸造方法的比较
    1.5 软件介绍
    1.6 课题的主要研究内容
第2章 压铸工艺优化及数值模拟
    2.1 数值模拟的理论基础
    2.2 三通阀结构分析及建模
    2.3 压铸机的选型
    2.4 材料的物性参数
    2.5 浇注系统设计及数值模拟优化
        2.5.1 浇注系统设计及数值模拟分析方案一
        2.5.2 浇注系统优化及数值模拟分析方案二
        2.5.3 浇注系统改进及数值模拟分析方案三
        2.5.4 溢流槽优化及数值模拟分析方案四
    2.6 卷气量量化分析
    2.7 本章小结
第3章 基于数值模拟的工艺参数设计及选取
    3.1 压射速度的设计及数值模拟
    3.2 浇注温度的设计
    3.3 模具预热温度的设计
    3.4 数值模拟结果分析
        3.4.1 凝固时间分析
        3.4.2 缩松、缩孔含量分析
    3.5 最佳参数的模拟分析
    3.6 本章小结
第4章 三通阀压铸模具设计
    4.1 浇口套的设计
    4.2 侧抽芯机构的设计
    4.3 推出机构的设计
    4.4 模具的装配图
第5章 三通阀压铸实验
    5.1 压铸实验生产
    5.2 X-ray的无损检测
    5.3 金相微观组织的观察
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
致谢

(6)薄壁镁合金压铸件工艺优化与组织性能研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 镁与镁合金
        1.1.1 镁的特性
        1.1.2 镁合金的特性
    1.2 压铸镁合金
        1.2.1 镁合金的分类
        1.2.2 镁合金压铸工艺
        1.2.3 镁合金压铸的应用和发展
    1.3 压铸工艺数值模拟
        1.3.1 压铸数值模拟的意义与原理
        1.3.2 镁合金压铸过程数值模拟
    1.4 课题研究目的和内容
第二章 实验材料与研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验分析方法
        2.2.1 数值模拟分析
        2.2.2 光学显微分析
        2.2.3 力学性能测试
        2.2.4 布氏硬度测试
        2.2.5 X-射线衍射分析
        2.2.6 扫描电子显微分析
    2.3 研究技术路线
    2.4 本章小结
第三章 雷达外壳压铸工艺设计与优化
    3.1 引言
    3.2 雷达外壳浇注系统的设计
        3.2.1 压铸机的选择
        3.2.2 浇注系统的初步设计
    3.3 浇注方案的模拟分析与改进
        3.3.1 压铸工艺参数的选取
        3.3.2 溢流系统的设计与模拟
    3.4 压铸工艺参数的优化
        3.4.1 正交试验
        3.4.2 试验结果与数据分析
    3.5 本章小结
第四章 雷达外壳压铸件组织与性能研究
    4.1 引言
    4.2 压铸工艺参数对雷达外壳压铸件组织与性能的影响
        4.2.1 力学性能正交试验
        4.2.2 压铸工艺参数对铸件组织与性能的影响
        4.2.3 最佳压铸工艺参数的验证
    4.3 AE44 镁合金物相分析
        4.3.1 XRD物相检测
        4.3.2 扫描电镜观察与分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(8)汽车转向器伺服壳体压铸工艺及数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 压铸工艺及其应用范围
    1.2 压铸领域中的CAE研究现状
    1.3 铝合金压铸件的缺陷
        1.3.1 铝合金压铸件的常见缺陷及解决措施
        1.3.2 铝合金压铸件缺陷的检验方法
    1.4 本课题的工程意义
    1.5 本课题的研究内容
第二章 铸造模拟软件与数值模拟理论基础
    2.1 Anycasting软件概述
        2.1.1 Anycasting软件的模块组成
        2.1.2 Anycasting软件的特点
    2.2 压铸CAE所采用的数值模拟计算方法
        2.2.1 有限元法(FEM)
        2.2.2 有限差分法(FDM)
    2.3 压铸过程的数值模拟理论基础
        2.3.1 压铸充型过程的数值模拟理论基础
        2.3.2 压铸凝固过程的数值模拟理论基础
        2.3.3 缩孔缩松缺陷的形成机理及其预测判据
    2.4 本章小结
第三章 转向器伺服壳体铸件的缺陷分析及数值模拟验证
    3.1 转向器伺服壳体简介
        3.1.1 转向器伺服壳体结构特点及压铸工艺分析
        3.1.2 转向器伺服壳体材质构成
    3.2 转向器伺服壳体铸件的缺陷分析
    3.3 原始方案压铸成型的数值模拟
        3.3.1 压铸工艺参数的设定
        3.3.2 模拟前处理及求解运算
        3.3.3 原始方案下铸件充型过程中的流场模拟
        3.3.4 原始方案下铸件凝固过程中的温度场模拟
        3.3.5 原始方案下铸件充型过程中的缺陷预测
        3.3.6 原始方案下铸件凝固过程中的缺陷预测
    3.4 对缩孔缩松缺陷的预测及相应的缺陷解决措施
        3.4.1 对缩孔缩松缺陷的预测
        3.4.2 铸件缺陷的解决措施
    3.5 本章小结
第四章 模具结构的优化改进及压铸成型数值模拟
    4.1 浇注系统的优化改进
        4.1.1 内浇口的优化改进
        4.1.2 横浇道的优化改进
        4.1.3 直浇道的优化改进
        4.1.4 优化改进后的浇注系统的结构形式
    4.2 排溢系统的优化改进
        4.2.1 溢流槽的优化改进
        4.2.2 排气槽的优化改进
        4.2.3 优化改进后的排溢系统的结构形式
    4.3 冷却系统的优化改进
        4.3.1 压铸模热平衡计算及冷却水道的优化改进
        4.3.2 优化改进后的冷却水道的布置方式
    4.4 优化模具结构后的压铸成型数值模拟
        4.4.1 模拟前处理及求解运算
        4.4.2 优化模具结构后铸件充型过程中的流场模拟
        4.4.3 优化模具结构后铸件凝固过程中的温度场模拟
    4.5 对缩孔缩松缺陷的预测
    4.6 本章小结
第五章 转向器伺服壳体铸件压铸工艺参数的优化
    5.1 正交试验与模拟结果分析
        5.1.1 正交试验设计
        5.1.2 模拟结果分析
    5.2 压射速度对铸件内部缺陷的影响规律
    5.3 浇注温度对铸件内部缺陷的影响规律
    5.4 模具初始预热温度对铸件内部缺陷的影响规律
    5.5 基于最优压铸工艺参数的压铸成型数值模拟
        5.5.1 铸件充型过程中的流场模拟
        5.5.2 铸件凝固过程中的温度场模拟
    5.6 本章小结
第六章 压铸试验生产及验证
    6.1 铸件试验生产
    6.2 试验检验设备
    6.3 金相试验及结果分析
        6.3.1 金相试验
        6.3.2 金相试验结果分析
    6.4 硬度试验及结果分析
        6.4.1 硬度试验
        6.4.2 硬度试验结果分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 后续工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
致谢

(9)铝合金磁电机盖压铸成型数值模拟及工艺优化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 压力铸造技术概况
        1.1.1 压铸的实质及特点
        1.1.2 压铸技术的应用范围
        1.1.3 压铸技术的发展现状
    1.2 压铸铝合金的特性及发展现状
    1.3 CAE技术在压铸行业中研究现状
    1.4 P-Q~2图技术的来由及应用概述
    1.5 课题的背景及研究意义
    1.6 课题研究的主要内容
2 铸造数值模拟理论及模拟软件介绍
    2.1 铸造数值模拟的理论
        2.1.1 充型过程数值模拟的理论基础
        2.1.2 凝固过程数值模拟的理论基础
        2.1.3 缩孔缩松形成机理与预测判据
    2.2 铸造模拟软件AnyCasting
        2.2.1 AnyCasting的组成模块
        2.2.2 AnyCasting模拟的基本流程
    2.3 小结
3 P-Q~2图的要点及其构造
    3.1 压铸模P-Q~2图的需求压力特性线
    3.2 压铸机P-Q~2图的有效压力特性线
    3.3 P-Q~2图的模具线与机器线的交汇点
    3.4 P-Q~2图工艺窗口的确定及应用
    3.5 小结
4 铝合金磁电机盖的原生产缺陷及工艺分析
    4.1 磁电机盖的基本参数
    4.2 原生产方案的模具系统
    4.3 磁电机盖的原始生产缺陷观察分析
    4.4 P-Q~2图对原始生产工艺的匹配性验证
    4.5 数值模拟对铸件原生产缺陷的深入研究
        4.5.1 铸造关键工艺参数的确定
        4.5.2 数值模拟前处理及运算求解
        4.5.3 铸件数值模拟的充型过程
        4.5.4 铸件数值模拟的凝固过程
        4.5.5 原方案生产缺陷的模拟分析
    4.6 缺陷解决的办法
    4.7 小结
5 铝合金磁电机盖模具结构优化设计及分析
    5.1 模具结构优化
        5.1.1 浇注系统的优化设计
        5.1.2 排溢系统的设计
        5.1.3 冷却系统的设计
    5.2 改进方案压铸成型数值模拟分析
        5.2.1 模拟前处理及运算求解
        5.2.2 改进方案的充型过程模拟
        5.2.3 改进方案的凝固过程温度场模拟
        5.2.4 改进方案的缺陷预测
    5.3 模具推出机构设计
        5.3.1 推杆的设计
        5.3.2 推杆的稳定性校核
    5.4 小结
6 铝合金磁电机盖压铸工艺参数的优化
    6.1 正交试验设计
        6.1.1 正交试验简述
        6.1.2 压铸工艺参数的选取及水平的确定
        6.1.3 正交的选择及试验方案的确定
        6.1.4 正交试验方案的模拟结果与分析
    6.2 铸件最佳工艺参数下的模拟分析
    6.3 小结
7 压铸件的实际生产试验及质量检验
    7.1 压铸件实际生产试验
    7.2 金相显微镜下的质量检验
    7.3 小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(10)镁合金压铸工艺数值模拟及缺陷带形成探讨(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 镁合金的特性、分类及应用
        1.1.1 镁合金的特点
        1.1.2 镁合金的分类
        1.1.3 镁合金的应用及发展概况
    1.2 镁合金压力铸造工艺
        1.2.1 镁合金压铸工艺过程
        1.2.2 镁合金压铸工艺的特点
    1.3 压铸工艺对镁合金组织及性能的影响
        1.3.1 压铸工艺参数的的选择
        1.3.2 液态金属的充型能力
        1.3.3 镁合金凝固方式与组织性能的关系
    1.4 镁合金压铸工艺过程的计算机数值模拟
        1.4.1 计算机数值模拟的发展概况
        1.4.2 ProCAST 数值模拟软件简介
    1.5 课题研究的目的、意义及主要内容
        1.5.1 课题研究的目的及意义
        1.5.2 课题研究的主要内容
第2章 实验方案及研究方法
    2.1 实验样品及成型工艺
        2.1.1 实验样品材料
        2.1.2 镁合金压铸工艺
    2.2 力学性能测试
    2.3 样品组织分析
        2.3.1 金相组织观察
        2.3.2 XRD 分析
        2.3.3 SEM-EDS 观察和分析
    2.4 计算机数值模拟中缩孔缩松预测判据
第3章 镁合金压铸工艺数值模拟
    3.1 AM50 镁合金压铸试棒三维造型及模拟前置处理
        3.1.1 镁合金压铸试棒三维造型
        3.1.2 网格划分
    3.2 镁合金试棒压铸工艺参数设定
        3.2.1 模拟参数设置
        3.2.2 模拟参数设置
        3.2.3 压铸工艺参数的设定
    3.3 镁合金试棒压铸工艺数值模拟分析
        3.3.1 工艺参数对比及数值模拟分析
        3.3.2 工艺参数改进及模拟分析
    3.4 本章小结
第4章 压铸镁合金缺陷带形成探讨及性能研究
    4.1 缺陷带形成机制的探讨
        4.1.1 XRD 物相结构分析
        4.1.2 显微组织特征
        4.1.3 压室预结晶理论及缺陷带形成机制
        4.1.4 SEM-EDS 组织成分分析
    4.2 压铸镁合金的性能测试
        4.2.1 压铸镁合金的拉伸力学性能
        4.2.2 压铸镁合金的拉伸断口形貌
    4.3 压铸件缺陷对力学性能的影响
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢

四、Influence of physical data and cooling conditions on the solidification of magnesium die castings(论文参考文献)

  • [1]基于MASIP的镁合金座椅骨架工艺优化研究[D]. 常星阳. 大连理工大学, 2021(01)
  • [2]压铸AZ91-Ce镁合金微观组织及力学性能研究[D]. 董艺璇. 山东科技大学, 2020(06)
  • [3]锆基非晶合金压铸过程数值模拟[D]. 金渊哲. 燕山大学, 2020(01)
  • [4]镁合金汽车CCB压铸过程数值模拟研究及工艺优化[D]. 郑晓剑. 重庆大学, 2019(01)
  • [5]“三通阀”压铸充型凝固过程数值模拟及工艺研究[D]. 陈晨. 沈阳理工大学, 2019(03)
  • [6]薄壁镁合金压铸件工艺优化与组织性能研究[D]. 王丹. 合肥工业大学, 2018(02)
  • [7]镁合金压铸过程界面传热行为及凝固组织结构的表征与模拟研究[J]. 熊守美,杜经莲,郭志鹏,杨满红,吴孟武,毕成,曹永友. 金属学报, 2018(02)
  • [8]汽车转向器伺服壳体压铸工艺及数值模拟研究[D]. 李京. 上海工程技术大学, 2017(03)
  • [9]铝合金磁电机盖压铸成型数值模拟及工艺优化[D]. 龚豪. 重庆理工大学, 2017(02)
  • [10]镁合金压铸工艺数值模拟及缺陷带形成探讨[D]. 董丽娇. 吉林大学, 2015(09)

标签:;  ;  ;  ;  

物理数据和冷却条件对镁压铸件凝固的影响
下载Doc文档

猜你喜欢