铸造过程的数值模拟

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，该零件结构复杂，并且在实际使用过程

中，需要承受较大的扭转力，因此选用镁合金并采用压铸工艺。此项工作需要在方向盘上建

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，待浇注系统建立好之后，进行一次预模拟，从而确定溢流槽的数量和位置。

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。

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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。

计算内浇口面积（V铸件+ V溢流槽）

vt 二340 34

-50 0.05二149.6

2

mm

内浇口宽度

s c

2 b

冲头速度

4v 1s 4x 50 x149.6 “ , V

2

2

2.65 m / s

nd

兀汽60

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

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 60mm ，直浇道

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^ 34000mm 3。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

37800mm 3。

149.6 2

2.5

治 30 mm

2.3铸件的CAD三维图

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3数值仿真

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