流变挤压铸造工艺数值模拟实验与分析

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近年来,基于计算机技术的迅速进步,在材料成形里应用数值模拟技术成为了一门新兴学科。数值模拟技术可以比试验和理论做得更全面和更深刻,能够实现它们暂时还无法达到的情况。本文研究的课题来源于国家自然科学基金项目(NO:50965015),基于数值模拟软件Anycasting对电机鼠笼转子流变挤压成形过程中流场、温度场等问题进行数值模拟。对数值模拟结果实施分析,找出了浇不足、缩孔、缩松等缺陷发生的位置及其原因,根据缺陷出现的情况作出相应的工艺参数改进,进一步数值模拟计算直到得到满意的铸件。利用实验室自主研发低温剪切浇注式半固态流变成形工艺(LSPSF)制备A356铝合金半固态浆料,然后依据数值模拟的结果,在Y32-200型油压机进行挤压成形试验验证,实验结果表明通过数值模拟所得到的最佳工艺参数运用到实验中确实消除了缺陷。实验验证了理论的正确性。此外,并对挤压成形实验过程中操作要领进行详述。最后对实验所得到铸件进行取样,通过对实验实物微观组织观察和分析得出,本文的研究对象电机鼠笼转子流变挤压成形最佳工艺参数与数值模拟的参数吻合,数值模拟得出的最佳工艺参数可以作为生产实际参数。得出电机鼠笼转子流变挤压铸造最佳工艺参数为:浇注温度595℃、模具预热温度为220℃、挤压速度为0.3m/s,保压时间为28s。
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