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铸造过程的数值模拟

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铸造过程的数值模拟

1零件分析

本次铸造过程的数值模拟所用的零件为方向盘, 中,需要承受较大的扭转力,

该零件结构复杂,并且在实际使用过程

此项工作需要在方向盘上建

因此选用镁合金并采用压铸工艺。

立合适的浇注系统和溢流槽,进行充型模拟,得到合理的压铸方案。在建立浇注系统之前, 需要合理选择分型面, 然后选择浇注系统的内浇口位置, 预模拟,从而确定溢流槽的数量和位置。

待浇注系统建立好之后,

进行一次

2工艺设计 2.1浇注系统

该铸件的分型面为铸件的最大截面,选定的浇注系统在铸件上的位置如下图所示。

rr 口斗 +带〒 *”斗-T 已知数据有:压室直径

60mm,压室速度0.1m/s-3m/s,铸件材料 AM50A,方向盘质量

595g,压射温度 685C。

查表取值

:AM50A 镁合金密度 1.75g/cm3;充填时间t= 0.05s;内浇口厚度 b=2.5mm ;

取充填速度v仁50m/s。

铸件的体积 v= — = —95 =340000mm 3; P 1.75

根据经验,可以取溢流槽的体积为铸件体积的

10%,则溢流槽的体积v^ 34000mm3。

340 -50

计算内浇口面积

(V铸件 + V溢流槽 )

vt

34

0.05

149.6

mm

2

内浇口宽度

c

s 2 b

149.6 2 2.5 治 30 mm

冲头速度

V

4v1s 4x 50 x149.6 nd

2

兀汽60

2

“ , 2.65 m / s

横浇道选用等宽横浇道

厚度 bh=10mm,斜度10°,宽度B=( 1.25-3)An/bh ;圆角半径 r=2mm ,横浇道宽

2

度为 30mm。增压时间 k=1.5s,:

=0.005 t = k: b 1.5 0.005 9 = 0.0675s 直浇道的设计

60mm,直浇道

因为压室直径为60mm,因此可以将直浇道与压室相连处的直径设计为 的高度为40mm,拔模斜度为5 °。

2.2排溢系统

根据前面所述,溢流槽的总体积设计为铸件总体积的

10%,则v^ 34000mm3。并且

设计三个溢流槽,分布在方向盘的圆周上,具体位置根据铸件最后充型位置确定。

根据经验和查表,溢流槽的桥部的尺寸与内浇道的尺寸的差距不宜过大,

因此选取溢流

槽的尺寸为 A=30mm, B=35mm, H=12mm,a=9mm, b=22mm, c=1mm,溢流槽桥部厚度 为h=1.3mm。则溢流槽的仓部体积和为 v溢=3 ^B_H = 3 30 35

37800mm3。

2.3铸件的CAD三维图

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设置材料

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MBterial Properties

No Property Name 1

Value 1780 1050 62 620 S43 373000 0.001264 2,&e-005 4.1

Unit

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2

3 Thermal Con duct tufty

4 5 6 8 9

Liquidus Temperature Sobdus Temperature Latent Heat

Tlhermal Expansion Coefficient VoL Change of Sol. Shrinkage

Density

Specific Heat ka/m^3 J/kgTK

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设置温度

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4小结

通过An yeast ing软件模拟,此浇注系统合理,能够实现快速平稳充型。溢流槽位置适 当,能有效除杂和满足凝固过程,各项设计均符合要求。

金属液从底部型腔中造成的温差与重力补缩相反, 统可改善此缺陷。

综上所述,设计方案符合设计要求。

对补缩不利。如果采用顶注式浇注系

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