涪陵桂承國(guó)—摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋壓鑄成型的研究(學(xué)生初稿)

1、 廣播電視大學(xué)人才培養(yǎng)模式改革和開(kāi)放教育試點(diǎn)畢 業(yè) 論 文題 目 摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋壓鑄成型的研究 學(xué)生姓名 桂 承 國(guó) 學(xué)號(hào) 0951201260805 入學(xué)時(shí)間 2009年9月 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 李 應(yīng) 祥 試點(diǎn)單位 涪陵廣播電視大學(xué) 重 慶 廣 播 電 視 大 學(xué) 2013年4月29日材 料目錄1指導(dǎo)任務(wù)書(shū)（ 1 ）2指導(dǎo)記錄表（ 2 ）3寫(xiě)作提綱（ 3 ） 4設(shè)計(jì)摘要（ 4 ）5設(shè)計(jì)正文（ 5 ）6參考文獻(xiàn)（ 32 ）7指導(dǎo)教師情況及評(píng)語(yǔ)（ 33 ）8答辯記錄表（ 34 ）9審查意見(jiàn)（ 35 ）畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)任務(wù)書(shū)畢業(yè)論文題目 摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋壓鑄成型的研

2、究 學(xué)生姓名 桂 承 國(guó) 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 李 應(yīng) 祥 職 稱 講 師 畢業(yè)論文研究的內(nèi)容：摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋壓鑄成型的研究。畢業(yè)論文研究的要求：本文采用鑄造仿真軟件Prcast，對(duì)摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋鑄件的鑄造過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，模擬以不同形態(tài)的鋁合金材料，鋁合金的充型與凝固過(guò)程；分別分析了鋁合金半固態(tài)和鋁合金固態(tài)對(duì)充型過(guò)程、充型時(shí)間及完成時(shí)刻鑄件的溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)對(duì)縮孔縮松等缺陷形成的影響,通過(guò)對(duì)比分析得出最優(yōu)的壓鑄工藝方案。畢業(yè)論文寫(xiě)作進(jìn)度計(jì)劃：1、期限：自 2013 年 1 月 15 日起至 2013 年 4 月 29 日2、具體進(jìn)度安排：時(shí) 間完 成 內(nèi) 容2013

3、.1.15至2013.1.31搜集相關(guān)資料，確定寫(xiě)作提綱。2013.2.1至2013.3.1進(jìn)行論文初稿寫(xiě)作，形成論文初稿。2013.3. 2至2013.4.1繪制相關(guān)圖紙。2013.4.2至2013.4.29整理畢業(yè)論文并定稿。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)教師指導(dǎo)記錄表重慶廣播電視大學(xué) 試點(diǎn)單位 涪陵 廣播電視大學(xué) 指導(dǎo)教師 李 應(yīng) 祥 學(xué)生姓名桂承國(guó)學(xué)號(hào)0951201260805專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化第一次指導(dǎo)指導(dǎo)時(shí)間：2013年1月16日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的工作實(shí)際選擇設(shè)計(jì)題目，查找相關(guān)的參考資料。確定寫(xiě)作提綱。第二次指導(dǎo)指導(dǎo)時(shí)間：2013年2月3日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文初稿的纂

4、寫(xiě)。第三次指導(dǎo)指導(dǎo)時(shí)間：2013年3月4日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出設(shè)計(jì)圖紙，并修改畢業(yè)論文初稿。第四次指導(dǎo)指導(dǎo)時(shí)間：2013年4月14日指導(dǎo)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步修改論文和圖紙。第五次指導(dǎo)指導(dǎo)時(shí)間：2013年4月20日指導(dǎo)內(nèi)容：完善各種表格，認(rèn)真排版，畢業(yè)論文和圖紙定稿。寫(xiě) 作 提 綱不要有提綱，論文目錄。一、緒論（一）本課題的研究意義（二）課題研究說(shuō)明（三）本課題的研究現(xiàn)狀（四）本課題的研究?jī)?nèi)容和方法（五）小結(jié)二、Solidworks、UG與PROCAST數(shù)據(jù)交換總體的設(shè)計(jì)方案（一）理論基礎(chǔ)（二）設(shè)計(jì)依據(jù)（三）模型設(shè)計(jì)（四）小結(jié)三、壓鑄成形數(shù)值模擬（一）澆注系統(tǒng)及工藝參數(shù)確定（二）三維幾何造型（

5、三）網(wǎng)格剖分1、劃分有限元網(wǎng)格2、體網(wǎng)格劃分3、虛擬模具設(shè)定（四）初始條件和參數(shù)設(shè)定1、導(dǎo)入PRECAST2、選擇摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋材料3、邊界條件設(shè)定（五）小結(jié)（六）運(yùn)算結(jié)果及分析1、填充過(guò)程2、凝固過(guò)程3、缺陷預(yù)測(cè)及分析四、結(jié)論與展望（一）設(shè)計(jì)結(jié)論（二）展望參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)摘要本文采用鑄造仿真軟件Prcast，對(duì)摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋鑄件的鑄造過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，模擬以不同形態(tài)的鋁合金材料，鋁合金的充型與凝固過(guò)程；分別分析了鋁合金半固態(tài)和鋁合金固態(tài)對(duì)充型過(guò)程、充型時(shí)間及完成時(shí)刻鑄件的溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)對(duì)縮孔縮松等缺陷形成的影響,通過(guò)對(duì)比分析得出最優(yōu)的壓鑄工藝方案。通過(guò)鑄造軟件Prcast對(duì)摩托車(chē)鋁合金汽

6、缸蓋的壓鑄成型的仿真模擬分析可以得出結(jié)論:鋁合金半固態(tài)壓鑄成型可以明顯的減少鑄件的縮孔縮松等缺陷。依據(jù)數(shù)值仿真的工藝，對(duì)照數(shù)值仿真的分析結(jié)果，對(duì)不同工藝下的壓鑄件進(jìn)行力學(xué)性能分析和顯微組織分析，得出半固態(tài)鋁合金在相同條件下壓鑄成形的鑄件與液體鋁合金壓鑄成形相比，所形成的鑄件縮孔、縮松、渦流孔、裂紋等缺陷較少。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，由于半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)的欠缺，所以暫時(shí)不能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。 關(guān)鍵詞：壓力鑄造，鋁合金，摩托車(chē)汽缸蓋，網(wǎng)格，充型一、緒論（一）本課題的研究意義傳統(tǒng)的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金箱氣缸蓋的壓鑄有很多缺陷，如氣孔、渦流孔、縮孔、縮松、裂紋等。本課題利用PROCAST鑄造數(shù)值模擬軟件，以

7、C100型摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金箱體的壓鑄成形過(guò)程的模擬為例，提出澆注方式和工藝參數(shù)的優(yōu)化方案，進(jìn)而采取恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化措施，這對(duì)于優(yōu)化箱體壓鑄工藝和模具設(shè)計(jì)提高鑄件質(zhì)量降低生產(chǎn)成本具有重要意義。 對(duì)于我自己而言，通過(guò)對(duì)這個(gè)課題的研究我熟悉的掌握了solidworks、NX6.0、PROCAST等軟件的應(yīng)用，了解并熟悉了鋁合金的壓鑄工藝及流程，對(duì)其他的合金壓鑄工藝也有一定的了解，通過(guò)這次設(shè)計(jì)讓我知道要辦好一件事情不僅僅需要對(duì)知識(shí)的了解，還需要恒心、耐心等。（二）課題研究說(shuō)明隨著信息技術(shù)的推廣應(yīng)用，各企業(yè)都在積極使用CAD/CAM軟件來(lái)縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和制造周期。然而各種CAD/CAM軟件的側(cè)重點(diǎn)不同，不同

8、企業(yè)不一定選擇統(tǒng)一的軟件，因此在不同廠商和不同類(lèi)型的軟件之間進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳遞時(shí)，由于不同的內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄方式和不同的處理方式，導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺乏一致性和完整性，這成為數(shù)據(jù)交換和共享必須要解決的問(wèn)題。本文著重研究摩托車(chē)鋁合金氣缸蓋的壓鑄成型問(wèn)題，對(duì)于solidworks軟件，它的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)包括：（1） 軟件功能強(qiáng)大，組件繁多（2）功能強(qiáng)大、易學(xué)易用（3）技術(shù)創(chuàng)新正是由于Solidworks具有如上的優(yōu)點(diǎn)，并且針對(duì)摩托車(chē)鋁合金氣缸在實(shí)際生產(chǎn)中所面臨的研發(fā)效率低、生產(chǎn)效率低、成品率低的情況，改進(jìn)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)。先運(yùn)用solidworks軟件對(duì)摩托車(chē)氣缸蓋進(jìn)行幾何造型；再通過(guò)UG轉(zhuǎn)換成procast所需要的格式

9、，然后應(yīng)用PROCAST鑄造模擬軟件，對(duì)摩托車(chē)汽缸蓋的壓鑄充型過(guò)程進(jìn)行模擬。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析，預(yù)測(cè)了鋁合金壓鑄件中缺陷的產(chǎn)生位置，分析了這些缺陷的形成原因；進(jìn)而在生產(chǎn)中改進(jìn)工藝參數(shù)，并通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證。（三）本課題的研究現(xiàn)狀 目前，國(guó)內(nèi)外壓鑄鑄造發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛。 在壓鑄材料方面，壓鑄合金不僅僅局限于鋅、鋁、鎂和銅，而且也逐漸擴(kuò)大用來(lái)在壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。 在1746年，波特（J. H. Pott）首先發(fā)現(xiàn)了氧化鋁，1855年，一件稀世之寶銀光閃閃的鋁標(biāo)本呈現(xiàn)在巴黎博覽會(huì)上。它無(wú)窮的魅力立即引起了全世界的巨大反響。美英德等國(guó)相繼建廠生產(chǎn)珍貴的鋁。鋁自問(wèn)世即得到顯貴們的

10、寵愛(ài)。隨著電解鋁的方法的出現(xiàn)，鋁合金更多的被利用于生活，生產(chǎn)，軍事等領(lǐng)域。然而由于鋁合金傳統(tǒng)壓鑄容易產(chǎn)生縮孔、夾雜等缺陷，且成形溫度高，充型不平穩(wěn)，大大的降低了產(chǎn)品的質(zhì)量與模具的壽命。 20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)有色金屬壓鑄工業(yè)在取得令人驚嘆發(fā)展的同時(shí)，已成為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)全國(guó)共有有色金屬壓鑄企業(yè)3000家左右，壓鑄件產(chǎn)量從1995年的26.6萬(wàn)t上升到2005年的87萬(wàn)t。其中鋁合金壓鑄件占所有壓鑄件產(chǎn)量的3/4以上。國(guó)內(nèi)外主要鋁合金壓鑄技術(shù)有真空壓鑄技術(shù)、充氧壓鑄技術(shù)、半固態(tài)壓鑄技術(shù)、擠壓壓鑄技術(shù)、電磁泵低壓鑄造。其中半固態(tài)壓鑄技術(shù)需要解決；（1）具有自適性、靈活性的棒料運(yùn)輸；（2）精

11、密的壓鑄潤(rùn)滑及維護(hù)了；（3）可控的鑄件冷卻系統(tǒng)；（4）等離子除氣處理技術(shù)等。（四）本課題的研究?jī)?nèi)容和方法在文獻(xiàn)調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)調(diào)研等基礎(chǔ)上，采用類(lèi)比和實(shí)驗(yàn)等方法，通過(guò)兩類(lèi)產(chǎn)品solidworks軟件完成零件圖，再應(yīng)用PROCAST鑄造模擬軟件，對(duì)摩托車(chē)鋁合金氣缸蓋的壓鑄成型進(jìn)行模擬。1、摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋三維幾何造型；2、Solidworks文件轉(zhuǎn)換成UG文件；3、UG文件導(dǎo)入PROCAST文件；4、在PROCAST中對(duì)摩托車(chē)鋁合金氣缸蓋進(jìn)行有限元網(wǎng)格剖分；5、壓鑄模型邊界條件確定；6、運(yùn)算結(jié)果，缺陷預(yù)測(cè)及分析；7、撰寫(xiě)論文，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（五）小結(jié)通過(guò)對(duì)本課題的初步研究，了解了本課題的任務(wù)及其要

12、求，并通過(guò)相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的比較，提出了自己能力知識(shí)以內(nèi)的設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)試驗(yàn)、仿真模擬比較，最終完成本次課題研究。二、Solidworks、UG與PROCAST數(shù)據(jù)交換總體的設(shè)計(jì)方案（一）理論基礎(chǔ)在大學(xué)四年中，我學(xué)習(xí)了Solidworks、UG等三維軟件，并進(jìn)行了有針對(duì)性的強(qiáng)化訓(xùn)練，對(duì)軟件的熟練程度和使用技巧都有一定的提高，再通過(guò)開(kāi)題報(bào)告期間學(xué)習(xí)了PROCAST鑄造仿真軟件，為本課題的研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。（二）設(shè)計(jì)依據(jù)本課題依據(jù)UG與PROCAST之間通過(guò)一種中間格式-Parasolids(*.xmt_txt)，來(lái)實(shí)現(xiàn)UG文件與PROCAST文件之間的相互轉(zhuǎn)化，減少了研發(fā)周期。（三

13、）模型設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)以摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋為模型，主要完成solidworks的建模，并與UG文件之間的相互轉(zhuǎn)換，最后加工摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋的外形，具體模型如圖1、圖2所示。 圖1 摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋soliwork模型圖2 摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋UG模型（四）小結(jié) 通過(guò)對(duì)UG與solidworks兩個(gè)軟件的了解和熟悉，并參照畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，通過(guò)運(yùn)用solidworks軟件繪制加工模型，再通過(guò)中間文件，最終導(dǎo)入到UG中并通過(guò)轉(zhuǎn)換進(jìn)行仿真加工，得到課題計(jì)要求的相關(guān)資料。三、壓鑄成形數(shù)值模擬（一）澆注系統(tǒng)及工藝參數(shù)確定針對(duì)T形件的外形，選擇環(huán)形澆道，讓鋁合金液從上端環(huán)形注入，順著型芯方向填充，在末端

14、設(shè)置溢流槽，此系統(tǒng)充型順利，排氣狀況良好，有利于提高摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋的質(zhì)量。摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋材料為：硅 Si ：6.57.5 鎂 Mg：0.250.45 鋁 Al ：余量 鐵(砂型鑄造)： 0.000 0.500 鐵(金屬型鑄造)： 0.000 0.900 銅 Cu ：0.2(在海洋中使用時(shí)0.1)(雜質(zhì)) 錳 Mn：0.35(雜質(zhì)) 鋅 Zn：0.3(雜質(zhì)) 鈦+稀土 Ti+Zr：0.25(雜質(zhì)) 鈹 Be ：0.1(雜質(zhì)) 錫 Sn ：0.01(雜質(zhì)) 鉛 Pb：0.05(雜質(zhì)) 釔 Y：為提高力學(xué)性能,可含0.080.20,但Fe0.3 注：雜質(zhì)總和:(砂型鑄造)1.1;(金屬型鑄造

15、)1.5澆注系統(tǒng)的設(shè)定，如圖3所示。 圖3 澆注系統(tǒng)（二）三維幾何造型在三維CAD軟件UG6.0中所轉(zhuǎn)換的模型。如圖4所示。圖4 Solidworks模型在UG軟件中以parasolid格式文件*.xmt_txt導(dǎo)，如圖5所示。圖5 *.xmt_txt格式模型的導(dǎo)入（三）網(wǎng)格剖分1、劃分有限元網(wǎng)格采用擬軟件PROCAST 2009中的MESHCAST對(duì)摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋進(jìn)行有限元網(wǎng)格，劃分完成后共有39424個(gè)節(jié)點(diǎn)，173953個(gè)有限元網(wǎng)格單元，如圖6所示。圖6 面網(wǎng)格的劃分2、體網(wǎng)格劃分采用擬軟件PROCAST 2009中的MESHCAST進(jìn)行體網(wǎng)格劃分，如圖7所示。圖7 體網(wǎng)格的劃分3、虛

16、擬模具設(shè)定虛擬模具設(shè)計(jì)如圖8所示。圖8 虛擬模具的設(shè)定保存退出，生成*.mesh格式文件。（四）初始條件和參數(shù)設(shè)定1、導(dǎo)入PRECAST打開(kāi)PROCAST軟件中的PRECAST。導(dǎo)入體網(wǎng)格格式文件*.mesh開(kāi)始設(shè)定，如圖9所示。 圖9 *.mesh文件的導(dǎo)入2、選擇摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋材料選擇Assign進(jìn)行材料選擇，如圖10所示。圖10 汽缸蓋的選材圖這里選擇了ZL101鋁合金作為摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋材料。3、邊界條件設(shè)定在Boundary conditions菜單的Assign surface設(shè)定邊界條件，如圖11所示。圖11 邊界條件設(shè)定圖1）澆注溫度Add添加temperature代表溫

17、度的選項(xiàng)設(shè)定半固態(tài)澆注溫度為660，選取澆注口為頂端的圓。設(shè)定半固態(tài)澆注溫度為680，選取澆注口為頂端的圓。2）冷卻方法Add添加heat代表冷卻方法選項(xiàng)，設(shè)定冷卻方法水冷.3）澆注速度澆注速度Veiocity為1kg/s。選取澆鑄口面積1966.4mm，如圖12、圖13所示。圖12 半固態(tài)入口條件圖圖13 液態(tài)入口條件圖4）重力參數(shù)設(shè)定在壓鑄模擬中必須考慮重力的影響，在本文中根據(jù)澆注口的位置，在process菜單中g(shù)ravity中選取重力方向?yàn)閆軸負(fù)方向，如圖14所示。圖14 重力參數(shù)的設(shè)定5）模具的初始溫度在Initial Conditions菜單中constant設(shè)置初始溫度分別為660

18、、680，如圖15、圖16所示。圖15 半固態(tài)模具初始溫度圖16 液態(tài)模具初始溫度6）運(yùn)行參數(shù)設(shè)定根據(jù)本次研究的現(xiàn)狀，在run parameters菜單中preference中設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，如圖17所示。圖17 運(yùn)行參數(shù)設(shè)定經(jīng)過(guò)以上參數(shù)設(shè)置以后，就可以保存出td.dat和tp.dat兩個(gè)文件。（五）小結(jié)本章主要是基于有限元的理論基礎(chǔ)，按照數(shù)值模擬的操作順序，描述壓鑄過(guò)程的數(shù)值模擬各個(gè)階段存在的部分關(guān)鍵技術(shù)。在有限元模型的建立，材料性能參數(shù)選擇，工藝條件處理邊界條件處理以及模擬參數(shù)處理等方面，進(jìn)行了具體的描述。（六）運(yùn)算結(jié)果及分析在PROCAST 環(huán)境中運(yùn)行DATACAST , 生成計(jì)算模塊進(jìn)入

19、PROCAST 進(jìn)行運(yùn)算, 可以得出摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋的凝固時(shí)間分布圖和各個(gè)時(shí)間點(diǎn)充型過(guò)程速度場(chǎng)分布圖，如圖18所示。半固態(tài)：液態(tài)：圖18 凝固時(shí)間圖1、填充過(guò)程摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋的整個(gè)填充過(guò)程在0.7395s，半固態(tài)0.5762s，液態(tài) 內(nèi)完成,即金屬液充滿整個(gè)型腔的時(shí)間t=0.8，如圖19所示。半固態(tài)填充時(shí)間圖：液態(tài)填充時(shí)間圖：圖19 填充時(shí)間圖2、凝固過(guò)程充型過(guò)程結(jié)束后, 凝固過(guò)程開(kāi)始, 并在一定時(shí)間內(nèi)完成凝固過(guò)程, 其時(shí)間分布如圖 。在開(kāi)始凝固階段, 先從底端開(kāi)始凝固, 也即是從中部分別向兩端開(kāi)始凝固，如圖20、圖21所示。圖20 半固態(tài)充型過(guò)程速度場(chǎng)分布圖圖21 液態(tài)充型過(guò)程速度場(chǎng)分

20、布圖3、缺陷預(yù)測(cè)及分析從模擬過(guò)程可看出, 在摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋的壓鑄充型過(guò)程中, 可能會(huì)產(chǎn)生的缺陷有冷隔、氣孔和縮孔，形成冷隔的原因是金屬液在薄片處提前凝固，完全充滿型腔.可以適當(dāng)?shù)奶岣呓饘僖旱臐沧囟群湍＞邷囟葋?lái)消除。形成氣孔的原因是金屬液在圓角處充過(guò)程中, 產(chǎn)生局部漩渦, 而卷入氣體, 形成了內(nèi)表面光滑、形狀規(guī)則的孔洞。模擬時(shí)可以適當(dāng)?shù)慕档蜐踩胨俣?在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)優(yōu)化排氣槽, 都可以減少氣孔的產(chǎn)生。在汽缸蓋的表明的凝固過(guò)程中, 由于缺少有效的金屬液補(bǔ)償, 形成了表面粗糙、形狀不規(guī)則的空洞, 也即縮孔。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí), 可以提高比壓, 增加保壓時(shí)間來(lái)減少縮孔缺陷，如圖22、圖23所示。圖22 半

21、固態(tài)缺陷預(yù)測(cè)圖圖23 液態(tài)缺陷預(yù)測(cè)圖四、結(jié)論與展望（一）設(shè)計(jì)結(jié)論通過(guò)對(duì)摩托車(chē)鋁合金汽缸蓋的壓鑄成型及凝固的數(shù)值模擬，可以確定半固態(tài)鋁合金和液態(tài)鋁合金在對(duì)摩托車(chē)汽缸蓋的壓鑄成型的工藝參數(shù)和預(yù)防缺陷產(chǎn)生，如表1所示。在實(shí)際生產(chǎn)中可以知道半固態(tài)鋁合金壓鑄摩托車(chē)汽缸蓋還存在著一些技術(shù)缺陷和技術(shù)忙點(diǎn)，但是通過(guò)對(duì)液態(tài)鋁合金壓鑄成型可以相愛(ài)在實(shí)際生產(chǎn)生活中可以預(yù)知可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題，讓我們提前改進(jìn)生產(chǎn)方案，從而降低了開(kāi)發(fā)成本，降低了產(chǎn)品的廢品率，提高了鑄件品質(zhì)等。表1 摩托車(chē)汽缸蓋的壓鑄成型的工藝參數(shù)表材料ZL101半固態(tài)鋁合金液態(tài)鋁合金節(jié)點(diǎn)3942439424有限元網(wǎng)格單元173953173953澆注溫度

22、660680澆注速度1kg/s1kg/s模具初始溫度150150重力方向Z軸負(fù)方向Z軸負(fù)方向計(jì)算停止溫度TSTOP=200TSTOP=200熱傳導(dǎo)Thermal=1Thermal=1熱循環(huán)Cycle=0Cycle=0熱輻射Radiation=0Radiation=0熱流動(dòng)Flow=1Flow=1紊流流動(dòng)TURbulence=1；Stress=1TURbulence=1；Stress=1缺陷（縮孔、縮松等）較少較多依據(jù)數(shù)值仿真的工藝，對(duì)照數(shù)值仿真的分析結(jié)果，對(duì)不同工藝下的壓鑄件進(jìn)行力學(xué)性能分析和顯微組織分析，得出半固態(tài)鋁合金在相同條件下壓鑄成形的鑄件與液體鋁合金壓鑄成形相比，所形成的鑄件縮孔、縮

23、松、渦流孔、裂紋等缺陷較少。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，由于半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)還不太成熟，所以暫時(shí)不能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。（二）展望通過(guò)本次課題的設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了自己有很多的不足之處，學(xué)習(xí)了很多軟件，但不能融會(huì)貫通在一起應(yīng)用，不過(guò)我也提高了自己獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，了解了半固態(tài)PROCAST鑄造軟件的應(yīng)用，而且半固態(tài)壓鑄成型應(yīng)用不是很廣泛，需要加強(qiáng)研究和開(kāi)發(fā)。半固態(tài)壓鑄成型，一直都是備受關(guān)注的研究對(duì)象，我國(guó)正處于與發(fā)達(dá)國(guó)家接軌的關(guān)鍵時(shí)期，要想取得這個(gè)時(shí)期的勝利，必須不能忽視這一方面的研究和開(kāi)發(fā)。而CAD/CAM軟件模擬是這一領(lǐng)域正在不斷完善，我國(guó)在這方面的研究與開(kāi)發(fā)與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距，所以要想趕上或者超過(guò)

24、發(fā)達(dá)國(guó)家一定要加強(qiáng)半固態(tài)以及CAD/CAM軟件的研究和開(kāi)發(fā)。參考文獻(xiàn)1江政， 薛克敏.鋁合金壓鑄工藝數(shù)值模擬分析J.精密成形工程，2012年， 02期：41-45.2趙建華，張恒，曾禮.CAE技術(shù)在摩托車(chē)箱體壓鑄工藝優(yōu)化中的應(yīng)用J.熱加工工藝，2010年，03期：53-58.3何煜琛.SolidWorks2008基礎(chǔ)教程與上機(jī)指導(dǎo)M.清華大學(xué)出版社.2008-5.4胡志，明北方，閆洪，周?chē)?guó)華.半固態(tài)鋁合金壓鑄充型凝固過(guò)程數(shù)值模擬研究J.鑄造，2011年，10期：76-815張恒華，邵光杰，許珞萍.鋁合金半固態(tài)壓鑄工藝參數(shù)及性能研究J .鑄造.2005年，02期：56-61.6沈蓮.機(jī)械工程材料

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