铸造工艺模拟技术在铝合金铸件工艺设计及优化中的应用

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再生铝合金铸造工艺中的仿真与模拟技术应用

再生铝合金铸造工艺中的仿真与模拟技术应用铝合金作为一种重要的工程材料，在各个领域中的应用越来越广泛。

而再生铝合金铸造工艺作为一种环保、节能的铸造技术，逐渐受到了人们的关注。

而在再生铝合金铸造工艺中，仿真与模拟技术的应用起到了重要的作用。

本文将从模拟技术的种类、应用领域和优势等方面来探讨再生铝合金铸造工艺中的仿真与模拟技术应用。

一、模拟技术的种类在再生铝合金铸造工艺中，常用的仿真与模拟技术有数值模拟和物理模拟两种。

1. 数值模拟数值模拟是通过计算机将实际的物理过程转化为数学模型，并利用数值计算方法求解出其中的各个参数。

在再生铝合金铸造工艺中，数值模拟通常包括有限元分析、计算流体力学等方法。

有限元分析可以通过划分材料为小的有限元，对整个工艺过程中的应力、变形、温度等进行计算，从而预测铸件的形状和性能。

计算流体力学可以模拟液态铝合金在浇铸过程中的流动和凝固，进而优化铸造参数和工艺。

2. 物理模拟物理模拟是通过实验来模拟再生铝合金铸造工艺中的各种物理过程。

物理模拟主要包括铸型材料模拟（如聚苯乙烯泡沫模型）、模具材料模拟、铸造设备模拟等。

通过物理模拟，可以验证数值模拟结果的准确性，并且可以得到更真实的铸造过程和铸件性能信息。

二、应用领域再生铝合金铸造工艺中的仿真与模拟技术在各个环节都有广泛的应用。

下面主要介绍几个典型的应用领域。

1. 浇注系统设计再生铝合金铸造工艺中，浇注系统的设计直接影响到铸件的质量和性能。

利用仿真与模拟技术，可以通过优化浇注系统的结构和参数，提高铸件的充型性能，减少缩孔、砂眼等缺陷的产生。

2. 温度场分析在再生铝合金铸造过程中，温度分布的均匀性直接关系到铸件的质量。

通过仿真与模拟技术，可以模拟铸型和熔铝的传热过程，预测铸件在凝固过程中的温度场分布，为制定合理的冷却措施提供依据。

3. 塑性变形分析再生铝合金铸造过程中，塑性变形对铸件的形状和性能有着重要影响。

通过仿真与模拟技术，可以模拟铸型在充型和凝固过程中的变形情况，分析应力和应变分布，为选择合适的铸造工艺和优化模具结构提供科学依据。

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，铝合金轮毂因其轻量化、耐腐蚀性及美观性等特点，逐渐成为现代汽车的重要组成部分。

低压铸造技术作为制造铝合金轮毂的主要方法之一，其工艺优化对于提高产品质量、降低成本及提升生产效率具有重要意义。

本文旨在通过数值模拟的方法对低压铸造铝合金轮毂的工艺进行优化研究，以期为实际生产提供理论支持。

二、低压铸造技术概述低压铸造技术是一种将熔融金属液注入铸型中，通过控制压力差来实现金属液充填和凝固的铸造方法。

该技术广泛应用于铝合金轮毂等金属制品的制造过程中。

其优点包括充填平稳、减少夹杂、提高材料利用率等。

三、数值模拟方法为优化低压铸造铝合金轮毂的工艺，本文采用数值模拟方法进行研究。

该方法通过建立物理模型和数学模型，运用计算机软件进行模拟分析，从而预测和优化实际生产过程中的工艺参数。

在数值模拟过程中，首先建立低压铸造铝合金轮毂的物理模型，包括铸型、浇口、充填路径等。

然后，根据实际生产过程中的物理现象，建立数学模型，包括流体动力学模型、热传导模型等。

最后，运用计算机软件进行模拟分析，预测充填过程、温度场分布、凝固过程等。

四、工艺优化研究通过对低压铸造铝合金轮毂的数值模拟分析，可以得到充填过程、温度场分布等关键信息。

基于这些信息，可以对工艺进行优化研究。

首先，优化充填过程。

通过调整浇口大小、位置及数量，优化金属液的充填路径和速度，以实现平稳充填，减少夹杂和气孔等缺陷。

其次，优化温度场分布。

通过调整模具温度、浇注温度及保温时间等工艺参数，使金属液在凝固过程中获得合适的温度梯度和凝固速度，从而提高轮毂的机械性能和表面质量。

五、实验验证与结果分析为验证数值模拟结果的准确性及工艺优化的有效性，进行实际生产实验。

将优化后的工艺参数应用于实际生产过程中，对轮毂的质量、性能及生产成本进行评估。

实验结果表明，经过数值模拟与工艺优化，低压铸造铝合金轮毂的充填过程更加平稳，夹杂和气孔等缺陷明显减少。

铝合金铸造工艺优化技术的应用与发展

铝合金铸造工艺优化技术的应用与发展摘要：铝合金因其良好的外观、轻质、优良的加工性能和良好的物理化学性能而被用于许多行业。

然而，铝合金的凝固温度范围很广，很容易在铸造过程中出现缩孔和缩松或氧化等缺陷，这就要求严格控制和优化铝合金铸造过程中的参数和工艺，以确保铝合金铸件的质量。

关键词：优化技术；铝合金铸造工艺；应用与发展引言：铝及其合金的良好外观、轻质、良好的可加工性、良好的物理和机械性能以及良好的耐腐蚀性，使铝和铝合金成为许多应用中最经济和实用的材料。

由于凝固温度范围大，铝合金在凝固过程中很容易会出现收缩和收缩空隙等缺陷，铝合金在熔化过程中容易氧化，产生氧化夹杂物，最终形成铸件的缺陷。

1铝合金铸造工艺优化技术的实践应用研究在铸造铝合金时，铸造工艺的设置和铸造过程的控制是决定性的，直接决定了最终产品的质量。

例如，充型温度会影响铝合金铸件的内壁形状：如果充型温度高，铸件内部和厚壁上出现偏析或缩松的可能性会增加。

太低的充型温度会导致薄壁质量的变差和现浇不足或是冷隔等缺陷的出现。

下面的文章分析了优化铝合金铸造工艺的最重要的几点。

(1) 铝合金铸造工艺进行合理的选择。

在实际的工业生产中，很多铝合金铸件虽然结构特点比较简单，但很多零件的厚度不均匀，加之受热节点的位置比较多，所以对零件的表面和内部质量要求很高，工艺控制也很困难。

对于中型和大型的薄壁铝合金铸件，工艺的选择是决定性的[1]。

(2) 合理选择浇注系统的位置。

铝合金铸造的整体组织要求很高，应审慎选择浇造系统的位置，以避免收缩和气孔等缺陷。

前罩必须在内浇口和横浇口的流动中开到法兰的较小的一端，以实现快入浇不冷隔以及平稳充型，达到铸件的顺序凝固，保证法兰的机械性能良好[2]。

（3）对铸件进行三维建模。

铝合金铸件的三维建模的目的是为优化工艺参数和控制工艺性能提供一个平台和模板。

应该注意的是，在工艺建模中，保温棉、模具和型芯是工艺组件的一部分，具有不同的特性，所以建模时应尽可能保证工艺的每个部分与实际位置和尺寸相匹配。

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》范文

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，铝合金轮毂因其轻量化、高强度、耐腐蚀等优点，已成为现代汽车的重要组成部分。

低压铸造作为一种先进的铸造技术，在铝合金轮毂的生产中得到了广泛应用。

然而，铸造过程中涉及到众多工艺参数，如何通过数值模拟与工艺优化提高铸造质量，减少生产成本，成为行业关注的焦点。

本文将通过数值模拟方法对低压铸造铝合金轮毂的工艺过程进行深入研究，并探讨其工艺优化方法。

二、低压铸造铝合金轮毂的数值模拟2.1 数值模拟方法数值模拟是利用计算机对铸造过程进行仿真模拟，通过建立物理模型、数学模型和求解模型，分析铸造过程中的流动、传热、凝固等物理现象。

在低压铸造铝合金轮毂的数值模拟中，主要采用流体动力学、传热学等相关理论，建立铸造过程的数学模型。

2.2 模拟过程及结果分析通过数值模拟，可以观察到铝合金在低压铸造过程中的流动情况、温度分布、凝固过程等。

模拟结果可以帮助我们了解铸造过程中可能出现的缺陷，如气孔、缩松等，并分析其产生原因。

此外，还可以通过模拟结果优化工艺参数，提高铸件的质量。

三、工艺优化3.1 工艺参数优化在低压铸造过程中，工艺参数对铸件的质量具有重要影响。

通过对铸造温度、压力、浇注速度等工艺参数进行优化，可以提高铸件的充型能力、减少气孔和缩松等缺陷。

此外，合理的模具设计也是提高铸件质量的关键。

3.2 优化措施针对铝合金轮毂的低压铸造过程，可以采取以下优化措施：（1）合理设计模具结构，确保铸件在凝固过程中受到均匀的冷却和压力作用；（2）优化铸造温度和压力，确保铝合金液在模具中充分填充，同时避免过高的温度和压力导致铸件产生缺陷；（3）控制浇注速度，避免因速度过快导致铝合金液卷入气体或因速度过慢导致铸件出现缩松等缺陷；（4）采用先进的合金材料和冶炼技术，提高铝合金的充型能力和抗气孔、缩松等缺陷的能力。

四、实例分析以某汽车厂低压铸造铝合金轮毂为例，通过数值模拟发现铸件在凝固过程中存在气孔和缩松等缺陷。

《2024年低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》范文

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，铝合金轮毂因其轻量化、高强度、耐腐蚀等优点，已成为现代汽车的重要部件。

低压铸造作为一种先进的铸造工艺，在铝合金轮毂的生产中得到了广泛应用。

本文将针对低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化进行探讨，旨在提高产品质量、降低成本、优化生产过程。

二、低压铸造工艺概述低压铸造是一种将熔融金属在低于大气压的条件下充填铸型的铸造方法。

在铝合金轮毂的生产中，低压铸造具有充型平稳、气孔少、组织致密等优点。

然而，该工艺涉及到多个参数的设定与控制，如熔融金属的温度、模具温度、充型压力等，这些参数的合理设置对产品质量具有重要影响。

三、数值模拟技术的应用为了优化低压铸造工艺，数值模拟技术被广泛应用于铝合金轮毂的生产过程中。

通过建立物理模型和数学模型，利用计算机软件对铸造过程进行模拟，可以预测并优化充型过程、凝固过程以及产品的组织性能。

数值模拟技术可以帮助我们分析各个工艺参数对产品质量的影响，从而为工艺优化提供依据。

四、工艺优化措施1. 优化熔融金属的温度：通过数值模拟，我们可以分析不同熔融金属温度下充型过程的稳定性以及产品的组织性能。

在保证产品性能的前提下，选择合适的熔融金属温度，以降低能耗、提高生产效率。

2. 优化模具温度：模具温度对产品的组织性能和尺寸精度具有重要影响。

通过数值模拟，我们可以分析不同模具温度下产品的凝固过程，从而找到最佳的模具温度范围。

3. 优化充型压力：充型压力是低压铸造的关键参数之一。

通过数值模拟，我们可以分析不同充型压力下充型过程的稳定性以及产品的气孔率。

在保证充型平稳的前提下，选择合适的充型压力，以降低产品气孔率、提高产品性能。

4. 工艺流程优化：通过数值模拟分析各工序的相互关系及对产品质量的影响，对工艺流程进行优化，减少生产周期、提高生产效率。

五、实践应用与效果通过将数值模拟技术应用于低压铸造铝合金轮毂的生产过程中，我们成功实现了工艺优化。

铝合金铸件铸造工艺优化研究

铝合金铸件铸造工艺优化研究发布时间：2021-08-11T16:30:45.150Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第9期作者：黄敬勇[导读] 铝合金铸件普遍应用于工业领域，受多方面因素影响，铝合金铸件生产过程中存在多种缺陷黄敬勇艾迪斯（天津）汽车零部件有限公司 301700摘要：铝合金铸件普遍应用于工业领域，受多方面因素影响，铝合金铸件生产过程中存在多种缺陷，若对其未加以解决，影响最终经济效益。

铸件生产浇铸过程中浇铸方式选择及系统位置设计，与最终凝固成效密切相关。

基于此，本文主要以铝合金筒体铸件低压铸造工艺优化，实现定向凝固和有效补缩目标，消除铸件内部形成的缺陷。

关键词：铝合金铸件；铸造工艺；优化策略铝合金凭借自身多项优势特征，广泛应用于工业领域，不仅具备较强的抗拉强度、优良塑性和韧性，而且其经济性较佳，热处理后切削加工性能优良，可用于制造形态复杂机械零件中。

低压铸造主要是指将铸型安设于密封坩埚上方，并持续性在坩埚内部通入压缩空气，在液体金属表面产生一定压力，最终金属液通过升液管道进入填充铸型中的工艺。

铝合金筒体铸件是用于承装航空燃油箱体，需承受较大的压力，工作环境十分复杂，对筒体质量要求较高。

一、铝合金铸造成型方法针对铝合金而言，其铸造成型方法较多，主要根据铸件实际状况决定。

首先，铝合金砂型铸造。

铝合金铸件生产过程中，针对表面及实际尺寸精度要求并非较高或小批量零件，可选取砂型铸造，特别针对外部形态复杂，内部存在弯曲管道铸件。

依照砂型、砂芯等建立强度中，其自身粘结力形成基本原理不同，将其可划分为三种类型，即物理固结、化学粘结、机械粘结。

其次，铝合金金属型铸造。

相较于砂型金属型热容量、传热系数较大，且使用年限较大，加速合金液凝固速度，进而减少气孔、疏松等质量缺陷，可大幅度提高铸件质量。

铝合金金属型铸造多选取两种浇铸方式，即底注式、顶注式，前者充型过程具有平稳性，档渣成效较大，但铸件侧壁易形成氧化夹渣，以及凝固过程同时进行，难以实现顺序凝固，增加缩松缺陷风险；后者可实现顺序凝固，但其易产生氧化、激溅等质量缺陷。

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》范文

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，铝合金轮毂因具备轻量化、耐腐蚀性强、抗冲击性良好等优势，得到了广泛的应用。

其中，低压铸造工艺是一种广泛应用于铝合金轮毂生产的制造技术。

本文将针对低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化进行深入探讨，旨在提高产品质量、生产效率和降低生产成本。

二、低压铸造工艺简介低压铸造是一种利用低压差使熔融金属填充铸型并结晶成型的铸造工艺。

在铝合金轮毂的生产过程中，低压铸造技术以其高填充性、高密实性和较低的成本得到了广泛应用。

在低压铸造过程中，模具处于封闭状态，使合金熔体在低于大气压的条件下充满模具，从而实现金属液体的均匀填充和高质量的轮毂生产。

三、数值模拟在低压铸造中的应用数值模拟技术在低压铸造过程中扮演着重要的角色。

通过建立准确的物理模型和数学模型，利用数值方法模拟合金熔体的流动、热传导、传质和凝固过程，实现对整个铸造过程的模拟。

这一过程对于优化模具设计、预测产品质量、降低废品率具有重要意义。

在铝合金轮毂的低压铸造过程中，数值模拟技术可以帮助分析充型过程中的压力分布、温度变化以及合金熔体的流动行为，为工艺优化提供依据。

四、工艺优化策略为了进一步提高铝合金轮毂的制造质量和生产效率，降低生产成本，需要从以下几个方面进行工艺优化：1. 模具设计优化：根据数值模拟结果，对模具结构进行优化设计，包括进液口位置、出气孔设置、模具壁厚等参数的调整，以提高金属液体的充型能力和产品质量。

2. 工艺参数优化：通过调整铸造温度、压力、速度等工艺参数，实现合金熔体的均匀填充和高质量的轮毂生产。

同时，优化冷却系统和热处理工艺，提高产品的力学性能和耐腐蚀性。

3. 材料选择与控制：选用优质的铝合金材料和适当的合金成分，以获得良好的机械性能和抗腐蚀性能。

同时，严格控制材料的成分和杂质含量，以确保产品质量。

4. 生产环境与质量控制：建立严格的生产环境与质量控制体系，包括检测设备的配置与使用、工艺流程的标准化等措施，确保产品质量和生产过程的稳定性。

铝合金铸造工艺优化技术与发展探究

铝合金铸造工艺优化技术与发展探究发布时间：2023-02-06T01:59:45.294Z 来源：《工程建设标准化》2022年9月第18期作者：吕文生[导读] 铝合金浇注技术经过长时间的发展，已经形成相对健全的体系，应用在生产活动中，可以满足行业在零件加工方面的要求。

吕文生中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨 150066摘要：铝合金浇注技术经过长时间的发展，已经形成相对健全的体系，应用在生产活动中，可以满足行业在零件加工方面的要求。

在我国工业领域发展中，对产品精度要求提升，做好零件加工的误差控制，可以提升产品整体质量。

本文研究铝合金铸造，结合铸造工艺在使用中的技术情况，整理铸造方面的信息，为铸造产品生产时间控制与质量提升提供参考内容。

关键词：铝合金；铸造工艺；性能；技术；应用铝合金铸造所用的零件必须具备较好的物理化学性能，外观优良，满足我国工业部门对零件提出的要求。

目前，我国铝合金铸造工艺已经发展到相对成熟的水平，但是因铝合金凝固温度所处的区间较大，浇注活动中缩孔的问题仍然存在，会降低产品的质量。

因此，在铝合金铸造活动中，需要选择最优的浇注工艺，使用计算机进行仿真控制，由此可以得到机械部件外形，基于机械性能需要对机械部件内部结构进行调整，使铝合金铸造工艺得到提升，可以制造出力学性能突出、受力大的机械部件。

一、铝合金铸造工艺性能（一）收缩性温度会对液态金属的体积形成影响，温度处于常温区间，液态金属的体积会出现下降趋势。

铝合金浇注收缩性能是较为重要的部分，在铝合金液态凝固和固态时，均会因温度下降出现不同程度的收缩。

铝合金铸造工艺的使用中，通过自动装配或金属膜的压铸手段，可以实现低能耗、大规模的生产，从浇灌一直到固化，最终硬化处会出现微观的缩松（由收缩导致），可以通过肉眼观察到[1]。

（二）流动性合金溶液主要包含金属氧化物，外部基本因子一般指浇注压力和锻造温度，对于同一类型金属液晶体特异性较大，会选择碳-硫化分析器进行测评。

《2024年低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》范文

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》篇一一、引言低压铸造技术是铝合金轮毂制造过程中广泛应用的一种铸造工艺。

它结合了计算机技术和精密铸造设备，为制造业提供了更加精确、高效率的制造方式。

通过数值模拟与工艺优化的研究，我们不仅可以对生产流程进行仿真分析，还可以优化工艺参数，提高产品质量和降低生产成本。

本文将就低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化进行详细探讨。

二、低压铸造铝合金轮毂的数值模拟1. 模型建立在数值模拟过程中，首先需要建立铝合金轮毂的几何模型。

通过CAD软件进行建模，并导入到有限元分析软件中。

在模型中，需要考虑到轮毂的几何形状、尺寸、材料属性等因素。

2. 材料属性设定设定材料属性是数值模拟的重要环节。

根据铝合金的材料性能，设定好材料的密度、导热系数、热膨胀系数等物理参数。

这些参数将直接影响数值模拟的结果。

3. 数值模拟过程在设定好模型和材料属性后，进行数值模拟过程。

这个过程包括填充、凝固和收缩等阶段。

通过模拟填充过程，可以观察到金属液在模具中的流动情况；通过模拟凝固和收缩过程，可以预测产品的质量和可能出现的缺陷。

三、工艺优化1. 填充速度优化在低压铸造过程中，填充速度对产品的质量和性能具有重要影响。

通过数值模拟，可以分析不同填充速度下金属液的流动情况，找到最佳的填充速度，从而提高产品的质量。

2. 温度制度优化温度制度是低压铸造过程中的重要参数之一。

通过优化温度制度，可以控制金属液的凝固过程，减少产品缺陷的产生。

通过数值模拟，可以分析不同温度制度下产品的质量和性能，从而找到最佳的温度制度。

3. 模具设计优化模具设计对产品的质量和性能具有重要影响。

通过优化模具的设计，可以提高产品的质量和降低生产成本。

在模具设计中，需要考虑到模具的材质、结构、冷却系统等因素。

通过数值模拟，可以分析不同模具设计对产品的影响，从而找到最佳的设计方案。

四、结论通过数值模拟与工艺优化的研究，我们可以对低压铸造铝合金轮毂的生产过程进行仿真分析，优化工艺参数，提高产品质量和降低生产成本。

基于ProCAST的铝合金件铸造工艺仿真优化研究

基于ProCAST的铝合金件铸造工艺仿真优化研究作者：蔡承宇来源：《科技视界》2017年第04期【摘要】利用ProCAST软件对铝合金件的铸造工艺进行了仿真研究，并且在此基础上对其工艺进行了优化，利用添加冷铁的方法，有效解决了浇不足的问题，研究说明ProCAST软件在铝合金铸造工艺中有一定的实用价值。

【关键词】铝合金；铸造；仿真随着计算机技术的迅猛发展，铸造工艺优化方面的数值模拟软件愈发成熟，相对传统的以工程师经验为指导的铸造工艺，利用ProCAST等铸造仿真软件对铝合金铸件的铸造过程进行仿真，可以有效提高铸件的生产效率，通过仿真模拟可以对形状复杂且质量要求较高的零件进行铸造生产前的工艺优化，筛选出最优工艺方案，大大缩短了铸造工艺的研发周期，节约了优化工艺的前期成本，并提高了铸件的质量。

本文用美国 UES公司的铸造模拟软件ProCAST对常用于汽车零部件制造的A356铝合金铸造过程进行了仿真研究，通过对铸件充型过程以及凝固过程的模拟，为铸件的设计改进提供了依据。

1 铸造缺陷类型分析在铝合金的铸造过程中，常见的铸造缺陷与问题有五种，分为缩孔、裹气、裂纹、冲砂、冷隔及浇不足，具体特征及解决方法如下。

1.1 缩孔缩孔是铸造过程中较为常见的缺陷，往往是由于铸件在浇注过程中无法及时得到补缩而形成的，利用ProCAST可以通过模拟封闭的金属液空穴而精确的预测缩孔的位置，并可以通过调整浇注系统和冒口的位置及尺寸，有效避免或减少缩孔现象的发生。

1.2 裹气裹气是由于在填充过程中，金属液体受阻而产生气泡，利用ProCAST软件可以对这些气泡位置进行追踪，确定气泡最终的位置，并可预测缺陷的形状，通过安排合理的排气孔等手段，可有效解决裹气问题。

1.3 裂纹铸件在逐渐冷却的过程中由于热应力的存在容易产生裂纹，利用ProCAST的热应力分析模块，可以很好的模拟凝固过程、冷却过程，在投入生产应用前，通过对模具型腔以及铸件系统的优化，有效避免裂纹的产生，节约试制成本。

某铝合金铸件石膏型低压铸造工艺的模拟及优化

ＺＨＡＮＧＪｉｎｚｈｉ，ＷＡＮＧＪｉａｎｊａｎ，ＫＯＮＧＹｏｕｓｈｕｎ，ＺＨ０ＵＺｈｉｊｉｅ
（ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＣａｓｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｈｅ ’ ｎａｎＰｉｎｇｙｕａｎＯｐｔｉｃｓＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４０００，Ｃｈｉｎａ）
术，能够提供极为真实且详尽的自由液面流场信息；同时，具有精确而稳定的特性，并且能够模拟铸件在
凝固过程中发生的体积收缩，进行缩孔预测。近２０

期，确保铸件质量，提高成品率，降低成本，提高企业
专题：成形技术
某铝合金铸件石膏型低压铸造工艺的模拟及优化
张锦志，王建军，孔佑顺，周志杰
（河南平原光电有限公司轻合金精密成型中心，河南焦作４５４０００）
摘要：采用石膏型低压铸造过程工艺生产某铝合金铸件，经Ｘ光检测发现，其特定部位存在缩孔和缩松等缺陷。运用ＦＬＯｗ一３Ｄ软件对铸造工艺进行分析，并对其充填及凝固过程进行了模拟。依据模
关键词：石膏型；低压铸造；ＦＬＯＷ一３Ｄ；数值模拟中图分类号：ＴＧ２４文献标志码：Ａ
ＰｌａｓｔｅｒＬｏｗ。ｐｒｅｓｓｕｒｅＣａｓｔｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆａＡｌｕｍｉｎｉｕｍＡｌｌｏｙＣａｓｔｉｎｇ

铸造工艺模拟技术在铝合金铸件工艺设计及优化中的应用

５
２
压力／ａＭＰ００８．２６
００８．３
００５．５
速度／ａ・ＭＰＳ００ｌ．０３
００ｌ．０８
Ｏ０８．０５
升液
充型
图ｌ加浇注系统铸件三维模型
４
增压
保压
卸压
６
１０１
ＯＯ５．５
０
３００ ℃，浇注温度７０。２℃
定的作用。但在生产大型、复杂铸件且无相关经验时，
只能通过反复工艺试验来确定工艺，且当工艺存在重大失误时，可能使得工艺方案被彻底推翻。通过反复试验来确定工艺的方法，可能导致先前制作的模具报废，对大型铸件来说模具费用会相当高，这会造成重大经济损失，同时严重影响新产品的试制，延长新产品的试制周期。近年来，铸造过程计算机模拟技术得到飞速发展，
盐城丰东特种炉业有限公司
传统的铸造工艺设计方法较多依赖于经验，在铸件结构较为简单和铸造类似铸件时，经验可能起到一
１１０）黑玉龙６００
２４０）２ｌ０袁建锋
（江苏
孑、夹杂少的优点，结合我公司铸造现场的生产能力，Ｌ
最后选用金属型低压铸造的工艺方案。模具材质选用Ｑ６０，型芯选用４钢，Ｔ０＿２５模具温度３０，型芯温度０℃
前罩质量、批量的要求，低压铸造工艺具有金属液充型
平稳，以及铸件在压力下结晶，生产的铸件缩松、气

铝合金熔模精密铸造技术及应用

铝合金熔模精密铸造技术及应用铝合金熔模精密铸造技术及应用摘要：铝合金材料因为具有比强度高、易成形、耐腐蚀、材料成本较低等诸多优势，在现代船舶、武器、航天、航空等装备制造中进行了大量的应用。

本文主要对铝合金熔模铸造技术中熔模制作技术、石膏型熔模铸造技术、陶瓷型壳熔模铸造技术以及应用进行细致的探讨，并分析了铝合金熔模铸造技术的发展趋势，希望能对实际生产中铝合金熔模铸造技术的应用起到一定的参考作用。

关键词：铝合金；熔模铸造；技术应用前言随着现代重工业的发展，对于金属材料的性能要求标准不断提高。

铝合金材料相比于钢铁材料，由于其较好的比强度、比刚度、耐腐蚀性以及抗疲劳性能，在众多的行业中得到了广泛的应用，尤其是近年来铝合金熔模精密铸件的生产规模和产量都迅速增加，出现了一大批生产企业。

就如现代航空航天工业中，飞行器制造所需要的构件在质量、强度、整体结构性能方面的要求较高，铝合金熔模精密铸件就被应用于其中，技术开发的利用得到了延伸和发展，本文就结合了生产实际对铝合金熔模精密铸件的技术及应用进行了深入的探讨。

1铝合金熔模铸造技术及应用分析1.1熔模制作技术铝合金熔模铸件选用的模料的性质以及蜡模会对其表面的粗糙程度有较大的关系，究其原因在于铝合金材料的熔点低，铝合金液表面经过空气氧化会形成氧化膜，难以对铸型壁上微小孔穴进行有效复制，因此铸件表面的平整度就较差。

为了满足现代重工业对于薄壁、结构复杂的大型铸件的需求，因此当前技术研发部门一直致力于研究强度较高、不易收缩变形的性能较优的膜料，如水溶芯成型、液态模料高压注射成型等技术都得到了快速的开发应用和发展。

在技术应用方面，对压蜡设备生产研发的不断精进，大型压蜡机的出现为大型熔模件的制造提供了条件，如美国TEMPCRAFT生产的V-3002型压蜡机，最大合型力可达3000kN。

1.2石膏型熔模铸造技术石膏型熔模铸造技术优势在于其良好的复制性，因此可以应用于对尺寸精度要求高的铸件，但是对铸件表面粗糙度要求不能太高；石膏型熔模铸造应用的热模浇注，导热率不高，因此可以浇注出壁面厚度不均匀的薄壁精铸件，而不会出现缩孔此类现象，在铸造薄壁、结构复杂的大型铝合金精密铸件往往就会用到的是石膏型熔模铸造技术。

《低压铸造铝合金轮毂的数值模拟与工艺优化》范文

低压铸造作为一种先进的铸造工艺，以其低成本、高精度、复杂结构铸造等优势，广泛应用于铝合金轮毂的生产。

本文通过数值模拟的方法对低压铸造铝合金轮毂的过程进行模拟，并对工艺进行优化，以提高产品质量和生产效率。

二、数值模拟1. 模型建立首先，根据铝合金轮毂的设计图纸，在专业软件中建立三维模型。

考虑到铸造过程中的热传导、流体流动等物理现象，建立包括模具、合金液、气体等在内的多物理场耦合模型。

2. 材料属性设定设定铝合金的材料属性，如密度、热传导率、流动性等。

同时，设定模具的材料属性及初始温度等。

3. 模拟过程根据低压铸造的工艺过程，设置模拟的边界条件和初始条件。

通过求解多物理场耦合方程，模拟铝合金液在模具中的充型过程、凝固过程及气体的排出过程。

三、工艺优化1. 充型速度优化通过数值模拟，分析不同充型速度对轮毂内部组织结构和外观质量的影响。

通过优化充型速度，可以有效减少气孔、缩孔等缺陷的产生，提高轮毂的质量。

2. 模具温度优化模具温度对铝合金轮毂的凝固过程和尺寸精度有重要影响。

通过数值模拟，分析模具温度对轮毂性能的影响，并优化模具温度，以提高轮毂的尺寸精度和力学性能。

3. 铸造压力优化铸造压力是低压铸造过程中的关键参数之一。

通过数值模拟，分析不同铸造压力对轮毂充型过程和凝固过程的影响。

通过优化铸造压力，可以提高轮毂的充型能力和凝固均匀性，进一步提高轮毂的质量。

四、实验验证为了验证数值模拟结果的准确性，进行了一系列的实验。

将优化后的工艺参数应用于实际生产中，对比优化前后的轮毂质量、尺寸精度和力学性能。

实验结果表明，经过数值模拟与工艺优化，铝合金轮毂的质量和性能得到了显著提高。

五、结论本文通过数值模拟的方法对低压铸造铝合金轮毂的过程进行了模拟，并对工艺进行了优化。

铝合金熔模精密铸造技术及应用

铝合金熔模精密铸造技术及应用摘要：本文主要探讨了铝合金熔模精密铸造技术及其在不同领域的应用。

首先介绍了铝合金材料的特性与选材考虑，然后详细阐述了熔模制备技术和铝合金熔模精密铸造工艺，以及相应的应用对策。

关键词：铝合金；熔模精密铸造技术；应用铝合金作为一类轻质高强的重要金属材料，在工业应用中有着广泛的需求。

熔模精密铸造技术作为铝合金加工领域的重要一环，具备高精度、高质量和复杂形状制造能力。

本文旨在探讨铝合金熔模精密铸造技术的关键要点，并提出相应的对策，以期为相关行业提供有益的参考和指导。

1、铝合金材料特性铝合金是一类具有优异性能的轻质金属材料，其特性主要包括：①轻质高强：铝合金具有较低的密度，约为钢的1/3，但其强度相对较高。

这使得铝合金在许多领域成为理想的材料选择，可以降低构件重量并提高载荷承受能力。

②良好的加工性：铝合金具有优异的可塑性和可加工性，可以通过各种成形工艺（如铸造、锻造、挤压、轧制等）制备复杂形状的零件和构件。

③抗腐蚀性：铝合金表面能够自然生成致密的氧化层，能够有效地防止进一步的氧化和腐蚀，尤其是在大气环境中。

④良好的导热性与导电性：铝合金具有良好的导热性和导电性，在电子和电气领域广泛应用[1]。

⑤可回收性：铝合金是一种可持续发展的材料，可以循环利用，并且回收后的铝材质量基本不受影响。

2、熔模制备技术2.1 熔模材料与制备方法①熔模材料选择熔模材料通常选择耐高温、具有一定抗拉强度和硬度的特种硅溶胶型硅凝胶。

这些材料可以在高温下保持稳定的形状，并且不易变形，适用于复杂形状的铸造。

②熔模制备方法第一，使用3D打印技术制备熔模具有高度的灵活性，可以实现复杂形状和结构的设计。

常见的3D打印熔模方法包括激光烧结和光固化等。

第二，通过在铝模具中注入液态蜡，并在蜡凝固后取出形成蜡模，然后再在蜡模上涂覆一层特种硅溶胶型硅凝胶，经过多次重复涂覆和固化形成完整的熔模。

第三，采取压铸法，使用特殊的压铸机对硅凝胶进行压实和成型，以获得所需形状的熔模。

铸造CAE在铸件工艺改进上的应用

铸造CAE在铸件工艺改进上的应用马娅玲,姚红汝，张龙江，刘利平(共享装备股份有限公司，宁夏银川750021)摘要:介绍了小型挡圈铸件的结构及技术要求0详细阐述了原铸造工艺设计方案,通过对铸件的充型、凝固及缩松情况模拟分析,发现铸件的凝固过程不理想，冒口颈过早凝固,存在缩松风险。

后通过将平板状冒口颈改为扁球状结构，半径为50/m,实现了球墨铸铁件凝的理想方，有了缩松缺陷的，结：在铸造工艺设计中,采用铸造CAE技术对铸件进流的充型及凝模拟，铸件的凝及缩松结有缩发、,关键词:球墨铸铁;挡圈;铸造工艺;缩松中图分类号:TG255文献标志码：B文章编号：1003-8345(2021)01-0004-05DOI:10.3969/j.issn.1003-8345.2021.01.002Application of Casting CAE in Casting Method ImprovementMA Ya-ling,YAO Hong-ru,ZHANG Long-jiang,LIU Li-ping(Kocel Machinery Co.,LtR.,Yinchuan750021,China)Abstract:Structure and technical requirements of small stop ring were introduced.The original casting method design scheme was described in detail.Through mold filling,solidification and shrinkage porosities simulation and analyse,it was found that the solidification process of castings was not ideal,and the riser neck was solidified prematurely,so there was a risk of shrinkage porosities.After that,by changing flat plate-shaped riser neck into flat globular-shaped neck with radius of50 mm,the ideal directional solidification mode of nodular iron was realized and the shrinkage porosities defect was effectively avoided.The following conclusions were obtained:using casting CAE technique to simulate mold filling process and solidification process in the casting method design could directly reflect the solidification sequence and shrinkage porosities of castings, and thereby effectively shorten product development and trial production cycle time and improve productivity.Key words:nodular iron;stop ring;casting method;shrinkage porosities铸造CAE技术铸造理铸件凝过程中的为，用流、有限分析理，对铸造过程的充型、凝、、分进的分析，铸造过程、方便工艺技术的改进对铸造工艺中方、新工艺的用，有不的用［1叫铸造行业的要求对铸件进行收稿日期：2020-08-17修订日期：2021-01-25作者简介：马娅玲（1990.5—东人，毕业于华中科技大学材料成型及控制工程专业，主要从事铸造工艺设计及CAE模拟仿真技术的研发工作。

数值模拟技术在镁铝合金铸件工艺设计和优化中的应用

ｌ注訇化
数值模拟技术在镁铝合金铸件工艺设计和优化中的应用
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ
品。这些软件产品都是基于有限差分法（ＦＤＭ）或有限元法（ＦＥＭ）的数值计算方法，能模拟铸件的充型过程和凝固过程的流场、温度场分布，铸件的缺陷分布口。因此，可以说铸造模拟软件的
浇铸、消失模浇铸、熔模浇铸和泥模浇铸等，本文中镁铝合金铸件的浇铸方式为金属型浇铸。
Ｄｏｉ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－０１３４．２０１３．１１（Ｉ－）．１１
０引言
镁铝合金因其优良的特性而被广泛使用。镁铝合金相较于其他应用广泛的金属具有密度小、刚性好和强度高等特点，而其优良的导热性和电
和ＡｎｙＣａｓｔｉｎｇ、美国ＦｉｎｉｔｅＳｏｌｕｔｉｏｎｓ公司设计的Ｓｏｌｉｄｃａｓｔ、法国ＥＳＩ公司设计的Ｐｒｏｃａｓｔ等软件产
造工艺方案将会提高铸件的质量和成品率，保证

《挤压铸造过程数值模拟及工艺优化》范文

《挤压铸造过程数值模拟及工艺优化》篇一一、引言挤压铸造是一种重要的金属铸造工艺，它通过高压力将熔融金属挤压入模具中，以获得所需的形状和尺寸。

随着计算机技术的发展，数值模拟技术在挤压铸造过程中得到了广泛应用。

本文旨在探讨挤压铸造过程的数值模拟方法及工艺优化策略，以提高产品质量、降低生产成本。

二、挤压铸造过程数值模拟1. 模型建立数值模拟的第一步是建立准确的物理模型。

这包括确定铸件、模具和压铸机的几何尺寸、材料属性以及它们之间的相互作用。

此外，还需要考虑热传导、流体流动、压力传递等物理现象。

2. 数值方法在模型建立的基础上，采用合适的数值方法进行求解。

常用的方法包括有限元法、有限差分法和边界元法等。

这些方法可以有效地解决复杂的物理问题，并得到较为准确的结果。

3. 模拟过程模拟过程主要包括熔融金属的填充、保压和冷却三个阶段。

通过模拟这些过程，可以预测铸件的质量、尺寸精度以及可能出现的缺陷。

三、工艺优化策略1. 模具设计优化模具设计是挤压铸造过程中的关键因素。

通过优化模具的结构、材料和热处理工艺，可以提高铸件的成型质量和生产效率。

例如，采用合理的冷却系统可以降低铸件的温度梯度，减少热应力，从而降低裂纹和变形的风险。

2. 工艺参数优化工艺参数包括压铸速度、压力、温度等。

通过优化这些参数，可以获得更好的铸件质量。

例如，适当的压铸速度和压力可以确保熔融金属充分填充模具，避免气孔和缩孔等缺陷。

而合适的温度则可以保证金属的流动性和与模具的热传递效率。

3. 数值模拟与实际生产的结合数值模拟结果可以为实际生产提供指导。

通过将模拟结果与实际生产数据进行对比，可以验证模拟的准确性，并进一步优化工艺参数。

此外，还可以通过模拟预测可能出现的问题，以便提前采取措施进行预防。

四、实例分析以某铝合金铸件为例，通过数值模拟技术对其挤压铸造过程进行模拟。

首先建立物理模型，确定铸件、模具和压铸机的几何尺寸和材料属性。

然后采用有限元法进行求解，得到铸件的填充、保压和冷却过程。

论铝合金铸造工艺优化技术的应用与发展

前沿技术L eading-edge technology论铝合金铸造工艺优化技术的应用与发展朱乐（卡斯马汽车系统（上海）有限公司长春分公司，吉林　长春　１３００００）摘要：铝合金铸造工艺是现代工业生产中比较常用的一种工艺种类，为了更好的适应各行业领域对构件制造要求的提升，有必要对铝合金铸造工艺进行持续优化改进。

本文将探讨铝合金铸造工艺优化技术的应用和发展，以期能够为该领域的可持续发展提供一定的参考借鉴。

关键词：铝合金铸造；工艺优化技术；应用；可持续发展中图分类号：ＴＧ２９２文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１９－０１７０－２On the application and development of aluminum alloy casting process optimization technologyZHU Le（Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　Ｂｒａｎｃｈ　ｏｆ　ＣＡＳＭＡ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ　（Ｓｈａｎｇｈａｉ）　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｃａｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｍｏｄｅｒｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｂｅｔｔｅｒ　ａｄａｐｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，　ｉｔ　ｉｓ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｃａｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｗｉｌｌ　ｄｉｓｃｕｓｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｃａｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｓｏｍｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｆｉｅｌｄ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｃａｓｔｉｎｇ；　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ铝合金具有外观好、质量轻、加工性能优越、物理化学性能好等诸多优点，因而在很多行业领域都获得了广泛的应用。

论铝合金铸造工艺优化技术的应用与发展

论铝合金铸造工艺优化技术的应用与发展发布时间：2022-09-02T06:28:05.796Z 来源：《科技新时代》2022年第2月第3期作者：陆有伟[导读] 近年来，中国经济发展有目共睹陆有伟广东省东莞电机有限公司广东东莞 523000摘要：近年来，中国经济发展有目共睹，这与制造业的鼎力支持脱不开关系。

正当制造业更进一步的时候，技术短板逐渐显露，尤其是铝合金铸造方面。

要想尽快补齐短板，需要用好优化技术。

目前，优化技术尚未充分发挥作用。

因此，本文围绕铝合金铸造工艺优化技术的应用与发展展开探讨，以供广大制造人参考。

关键词：铝合金；铸造工艺；优化技术前言目前摆在制造人面前的一大难题是，如何进一步优化铝合金铸造工艺。

这件事说容易也容易，说难也难，关键要看是否掌握关键技术。

这些年在电视上或网络中总能看到关于铝合金质量问题的报道，说明优化技术应用效果不佳。

在后续时间里，制造人就要积极思考，如何推动优化技术创新，并在实践中合理运用。

一、铝合金铸造工艺优化技术的应用在铝合金生产过程中有两个关键点，一个是工艺设定，一个是过程把控，把握住这两点等于把握住质量关[1]。

虽然这已经成为共识，但仍有人不重视，导致生产质量问题频出。

譬如，铝合金铸件内壁形态把控不准，这是由充型温度不稳定引起的。

当充型温度超过上限时，铝合金内部就会出现偏析、缩松等情况。

如果充型温度较小，铝合金铸件内壁的质量会随着时间推移而变差，最终产生冷隔等缺陷。

要不想出现这种情况，需要引入铝合金铸造工艺优化技术，应用时需要注意以下几个点：第一，铝合金铸造方法的选择。

铝合金类型多种多样，某些铸件看似结构简单，实则厚薄不一样，再加上热节点比较多，铸造难度着实不小。

在选择铸造方法时，一定要把这些考虑在内。

如果不只有一个选择，就要对比工业控制难度、铸件产品质量高度。

如果面对的是一个体积大、薄壁的铝合金，需要对铸造工艺的可行性进行全面分析。

第二，浇注系统位置的选择。