Исследование уноса отливок из алюминиевых сплавов в процессе литья под низким давлением на основе Flow-3D

С развитием легковесных автомобилей отливки из алюминиевого сплава все более широко используются в автомобилях. Некоторые тонкостенные отливки, используемые в кузовах автомобилей, в основном отливаются под высоким давлением, тогда как отливки со сложной структурой, такие как ступицы колес, блоки цилиндров и головки цилиндров, в основном формируются путем литья под низким давлением. Литье под низким давлением имеет характеристики стабильного наполнения, регулируемой скорости и затвердевания под давлением, что облегчает подачу. Однако недостаточное внимание было уделено процессу заливки литья под низким давлением. Недавно некоторые исследователи обнаружили, что если скорость нагнетания в процессе литья под низким давлением слишком высока, скорость заполнения расплавленным металлом превысит критическое значение скорости заполнения (0.5 м / с), что вызовет дефекты уноса и улавливания шлака. , и снизить стоимость литья. Механические свойства. Во время процесса заливки литья под низким давлением скорость нагнетания и структура отливки будут влиять на дефекты уноса. Таким образом, этот предмет сочетает численное моделирование и эксперимент для сравнения трех плоских отливок с разной структурой и разными скоростями нагнетания давления. Были проведены исследования для выяснения причин дефектов уноса и предоставления справочного материала для проектирования процесса плавного заполнения литья под низким давлением.

Метод испытания

В основном исследуйте влияние структуры отливки и скорости нагнетания давления на процесс заполнения. Таким образом, спроектированы три простые модели с разной структурой, как показано на рисунке 1. Размер отливки составляет 280 мм × 150 мм × 30 мм. Центральные положения трех отливок с плоскими пластинами имеют разную высоту водопадной конструкции. Высота падения 0, 15 и 30 мм соответственно. Влияние структуры на качество отливок.

С помощью программного обеспечения Flow-3D были смоделированы три разные модели и разные давления наполнения. Примените модель уноса в программном обеспечении для анализа объема уноса в процессе заполнения различных схем. Сохраните эти три модели как файлы STL и импортируйте их в Flow-3D. Литейная сетка делится на 5 миллионов. Материал для литья - ZL101A, температура разливки - 700 ℃, а вязкость сплава - 0.0019 Па • в соответствии с собственной базой данных программного обеспечения. s, пресс-форма изготовлена ​​из стали H13, а температура предварительного нагрева составляет 250 ℃. Для этих трех моделей введите последовательно скорости разгона 2000, 1200, 600 и 300 Па / с для моделирования.

По результатам моделирования для пробного производства выбирается модель с наибольшим и наименьшим объемом уноса. ZL101A плавится в газовой печи на месте, а лигатуры Al-10Sr и Al-5Ti-1B используются для модификации и улучшения. Дизайн параметров процесса согласуется с настройкой параметров моделирования. Чтобы гарантировать постоянство состояния алюминиевого сплава, этот эксперимент был проведен в тигле. Проанализированы механические свойства отливок в литом состоянии успешно произведенных отливок. Для каждой отливки отбирают 4 образца на растяжение М6. Место отбора проб показано на рисунке 2. Каждая модель анализирует 6 отливок, всего 24 образца на растяжение, и принимаются международные испытания на растяжение. Стандарт DIN EN ISO 6892-1. Возьмите образцы с самыми низкими механическими свойствами и используйте SEM для анализа разрушения, чтобы проанализировать основные причины снижения механических свойств.

Возьмите схему V3.1 в качестве примера, чтобы наблюдать за распределением уноса во время процесса заполнения, как показано на рисунке 3. Можно видеть, что, когда время заполнения составляет 2.9 с, расплавленный металл постоянно поднимается; когда время заполнения достигает 3.6 с, расплавленный металл попадает в зону водопада, вызывая сильную турбулентность и серьезный унос; по мере продолжения процесса заполнения Уносящий газ, образующийся в зоне падения, будет беспорядочно распределяться по отливке по мере подъема расплавленного металла.

Результаты моделирования показывают распределение объема воздуха в различных моделях после заполнения при разных скоростях нагнетания. Видно, что объем воздуха модели V1 меньше, а объем воздуха немного увеличивается с увеличением скорости нагнетания давления. Независимо от того, увеличивается скорость наддува или нет, модели V2 и V3 имеют разную степень уноса, и распределение разное.

Чтобы прояснить влияние скорости наддува и падающей структуры на объем объема воздуха, объем объема воздуха каждой схемы анализируется количественно, и объем объема воздуха каждой схемы выводится из Flow-3D, как показано на рисунке 5. Из результатов количественного анализа уноса видно, что при отсутствии падающей конструкции степень уноса увеличивается с увеличением скорости наддува; когда есть падающая конструкция, степень увлечения существенно не меняется с увеличением скорости наддува; такое же увеличение. Под давлением скорости увеличьте высоту падающей конструкции, и объем уноса значительно увеличится. Следовательно, падающая структура в отливке является основным фактором, влияющим на объем уноса. Когда нет падающей конструкции, скорость нагнетания влияет на объем уноса.

Фактический анализ механических свойств и разрушения отливок 

Для моделей V1 и V3 для пробного производства использовалась одинаковая скорость давления наполнения 300 Па / с. Было выпущено по 12 штук каждой модели. Видно, что качество отливки хорошее, очертания четкие. 6 из них выбраны для обработки стержней испытания на растяжение.

Прочность на разрыв и относительное удлинение отливки можно получить с помощью испытания на растяжение, как показано на Рисунке 7. Можно видеть, что прочность на растяжение и удлинение отливок без падающей конструкции относительно стабильны, средняя прочность на растяжение составляет 191 МПа, а среднее удлинение может достигать 5.3%; в то время как прочность на разрыв и удлинение отливок с падающей структурой 30 мм. относительное удлинение имеет некоторые относительно низкие значения. Средняя прочность на разрыв составляет 178 МПа, а среднее удлинение составляет всего 3.8%. Выберите образец с пределом прочности при растяжении ниже 160 МПа в падающей структуре и выполните анализ трещины с помощью СЭМ, как показано на рисунке 8. Можно увидеть, что на поверхности трещины имеются относительно крупные дефекты отложений. В сочетании с анализом результатов моделирования основная причина заключается в том, что падающая конструкция вызывает серьезный унос.

Заключение 3

1. Во время процесса литья под низким давлением падающая конструкция является основной причиной уноса, и объем уноса увеличивается с высотой падающей конструкции.
2. Если в отливке имеется падающая структура, будет возникать турбулентность, окалина будет складываться, образование дефектов уноса и механические свойства отливки будут значительно ухудшены.

Сохраните источник и адрес этой статьи для перепечатки.:Исследование уноса отливок из алюминиевых сплавов в процессе литья под низким давлением на основе Flow-3D

Минхэ Компания по литью под давлением специализируются на производстве и предоставлении качественных и высокопроизводительных литых деталей (ассортимент металлических деталей для литья под давлением в основном включает Тонкостенное литье под давлением,Литье под давлением,Литье под давлением в холодной камере), Round Service (Служба литья под давлением,Обработка с ЧПУ,Изготовление пресс-форм, Обработка поверхности) .Любое индивидуальное литье под давлением из алюминия, магния или замака / цинка, а также другие требования к отливкам, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Под контролем ISO9001 и TS 16949, все процессы выполняются на сотнях передовых машин для литья под давлением, 5-осевых станках и других объектах, от струйных до стиральных машин Ultra Sonic. Minghe не только имеет современное оборудование, но и имеет профессиональное оборудование. команда опытных инженеров, операторов и инспекторов для воплощения в жизнь проекта заказчика.

Контрактный производитель отливок под давлением. Возможности включают в себя детали для литья под давлением алюминия с холодной камерой весом от 0.15 фунта. до 6 фунтов, быстрая установка и обработка. Дополнительные услуги включают полировку, вибрацию, удаление заусенцев, дробеструйную очистку, окраску, гальванику, нанесение покрытий, сборку и оснастку. Обрабатываемые материалы включают такие сплавы, как 360, 380, 383 и 413.

Помощь в проектировании литья цинка под давлением / сопутствующие инженерные услуги. Изготовление на заказ прецизионных отливок из цинка под давлением. Могут изготавливаться миниатюрные отливки, отливки под высоким давлением, отливки в формы с несколькими суппортами, отливки в обычные формы, единичные отливки под давлением и независимые отливки под давлением, а также отливки с герметизацией полости. Отливки могут изготавливаться длиной и шириной до 24 дюймов с допуском +/- 0.0005 дюйма.  

Производитель литья под давлением из магния, сертифицированный по стандарту ISO 9001: 2015. Возможности включают литье под давлением магния под высоким давлением с горячей камерой до 200 тонн и холодной камерой на 3000 тонн, проектирование инструментов, полировку, формование, механическую обработку, порошковую и жидкостную окраску, полный контроль качества с возможностями CMM , сборка, упаковка и доставка.

Сертифицирован ITAF16949. Дополнительные услуги трансляции включают инвестиционное литье,литье в песчаные формы,Гравитационное литье, Литье по выплавляемым моделям,Центробежное литье,Вакуумное литье,Постоянное литье формыВозможности включают EDI, техническую поддержку, твердотельное моделирование и вторичную обработку.

Литейная промышленность Примеры использования запчастей для: автомобилей, велосипедов, самолетов, музыкальных инструментов, судов, оптических устройств, датчиков, моделей, электронных устройств, корпусов, часов, машинного оборудования, двигателей, мебели, ювелирных изделий, приспособлений, телекоммуникаций, освещения, медицинских устройств, фотографических устройств, Роботы, скульптуры, звуковое оборудование, спортивное оборудование, инструменты, игрушки и многое другое. 

Что мы можем вам сделать дальше?

∇ Перейти на главную страницу для Литье под давлением Китай

By Производитель литья под давлением Minghe | Категории: Полезные статьи |Материалы Теги: Литье алюминия, Цинковое литье, Литье магния, Титановое литье, Литье из нержавеющей стали, Латунное литье,Бронзовое литье,Кастинг видео,История компании,Литье алюминия под давлением | Комментарии отключены