大型薄壁铝合金传动箱体铸造工艺优化设计

发布时间：2016-09-04 15:21

本文关键词：大型薄壁铝合金传动箱体铸造工艺优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

《中北大学》 2014年

大型薄壁铝合金传动箱体铸造工艺优化设计

冯国飞

【摘要】：本文以大型薄壁复杂铝合金传动箱体为研究对象，其形状复杂，在生产过程中容易出现严重的缩孔、缩松和变形等铸造缺陷，因此传动箱体铸造工艺需经过优化，才能进行实际生产。而传统是通过反复实验进行生产工艺优化，不仅试制周期长，而且实验成本高。本文是采用计算机数值模拟技术，对传动箱体初步设计的铸造工艺进行优化，，从而缩短传动箱试制周期，降低生产成本。传动箱体整体壁厚较薄，局部有厚大部位，薄厚壁分布不均匀，导致充型不平稳，凝固速度过快，补缩困难，因此选用充型过程平稳、补缩性能良好的低压铸造方法。通过分析传动箱体结构，设计铸造工艺参数，如最小铸出孔直径为20mm，最小铸出壁厚6mm，机械加工余量两侧面为5.5mm，底面为6.5mm，铸件收缩率为1.18~1.04％，弯曲面处加2.5mm的反变形量。根据低压铸造方法设计浇注系统以及充型凝固过程中的加压工艺，其内浇道截面积为537cm2，横浇道截面积为360cm2，直浇道截面积为172cm2，充型压力为0.0315MPa，增压压力为0.0504MPa。通过分析铸件的热节分布，根据公式D Gch7.6S，计算热节处冷铁厚度，设计铸件凝固补缩系统。利用铸造模拟软件对铸件进行充型、凝固及应力应变过程数值模拟，优化铸造工艺：①对传动箱体进行充型过程模拟，充型阶段由匀速增压调整为变速增压，达到充型平稳；②对传动箱体凝固过程进行模拟，将增压压力改为0.0567MPa，凝固补缩系统进行调整，缩孔缩松明显减少；③对传动箱体应力应变过程进行模拟，在弯曲面加0.5mm的反变形量，弯曲面变形明显减小。

【关键词】：
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG292
【目录】：

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