论文部分内容阅读
转向器壳体是汽车转向器总成中的一种重要零部件,在汽车零部件中属于D类保安件。不仅要求产品外部的表面质量,而且要达铸件本身达到一定的力学强度。转向器壳体件的质量控制一直是铸造行业内的技术难题,而控制产品质量的关键是浇注系统的设计和压铸工艺参数的选择。本课题针对重庆乾恒机械制造有限公司生产的S30050型压铸壳体件成品率较低的现状,通过数值模拟及试验验证为提高产品的成品率提供数据支持。本文借助Anycasting铸造模拟软件深入研究了浇注系统对铸件产品质量的影响。通过模拟不同浇注系统下铸件的充型和凝固过程,分析得出最适合S30050型压铸壳体件的浇注系统。在最佳浇注系统下设计正交试验,选择残余熔体模数和缺陷面积的乘积作为定量参数对几组压铸工艺参数进行考察。同时,还研究了三个工艺参数对此压铸壳体件产品质量的影响规律。在对铸件进行工艺分析的基础上设计了模具的推出机构、复位机构和模具型腔等重要成形部分。经过实际压铸生产后,对得到的铸件进行了试验验证分析。研究结果表明,对此压铸壳体件产品质量的影响显著程度依次是模具初始温度、充型速度、浇注温度。这三个因素对产品的影响规律是:随着这三个因素量的增大,概率缺陷参数先增大后减小,最优值产生在中间位置。经正交试验分析得到的最佳压铸工艺参数为:浇注温度670℃、充型速度2m·s-1、模具初始温度200℃。在此条件下,铝合金液在铸件型腔内充型平稳、完整,充型后的温度场分布合理,铸件基本实现了顺序凝固。在优化后的压铸工艺参数下铸件的概率缺陷参数降到了最低,但仍存在小范围的铸造缺陷。经过实际压铸试验得到的铸件表面无明显缺陷且抗拉强度等力学性能达到了预期目标,小范围的缺陷控制在不影响铸件使用性能的范围内。与实际铸件相比,模拟试验缺陷区域与铸件实际缺陷位置区域基本相符,说明铸造模拟软件在压铸生产中能够起到优化的作用。与实际压铸生产的相符度较高,从而将理论研究直接应用于工厂实际生产过程中。通过铸造模拟软件的优化,降低了生产成本,缩短了产品试制周期,提高了产品成品率。