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铝铸件低压铸造充型过程的卷气研究

摘要 : 基于Flow-3D软件对3种不同结构的铸件低压铸造充型过程进行数值模拟，分析了增压速度和铸件结构对充型过程中卷气量的影响。基于模拟结果，分别选择卷气最严重和充型最平稳的两种结构的模型，进行生产试制，并对其进行了拉伸试验研究，分析了卷气含量对力学性能的影响。

??随着汽车轻量化的发展，铝合金铸件在汽车上应用越来越广泛。汽车车身所应用的一些薄壁铸件主要采用高压铸造，而一些复杂结构的铸件如轮毂、发动机缸体和缸盖等多数采用低压铸造成形。低压铸造具有充型平稳、速度可控，压力下凝固利于补缩等特点。但是对低压铸造的充型过程不够重视。近期，有研究者发现，如果低压铸造过程中的增压速度过快，导致金属液充型速度超过临界充型速度值(0.5 m/s)，从而产生卷气、卷渣缺陷，降低铸件的力学性能。低压铸造充型过程中，增压速度和铸件的自身结构都会对卷气缺陷产生影响，因此，本课题通过数值模拟和试验相结合，对3种不同结构的平板型铸件和不同的增压速度进行了研究，明确了卷气缺陷产生的原因，为低压铸造平稳充型的工艺设计提供参考。