全鋁鑄件是指是采用鑄造的加工方式而得到的純鋁或鋁合金的設備器件。一般是采用砂型?;蚪饘倌⒓訜釣橐簯B的鋁或鋁合金澆入模腔,而得到的各種形狀和尺寸的鋁零件或鋁合金零件通常就稱為全鋁鑄件。 在全鋁鑄件鑄造生產中,當液態金屬由保溫爐注入型腔時,仍有這樣的問題,即在這一階段出現任何紊流都會產生薄的氧化皮。這些缺陷不僅不會再“治愈”,還作為薄弱點保留在全鋁鑄件中,并常由于在兩壁之間造成的漏隙而使壓力試驗失敗。 全鋁鑄件其結構較為復雜,有多個孔和凹槽,生產難度較大。該閥體在現有的工藝條件下生產,出現了較為嚴重的縮氣孔,氣密性試驗不合格,鑄件質量不過關等現象。以該閥體為例,就如何減少鑄件缺陷和提高產品合格率為出發點,開展了全鋁鑄件剖析、數值模擬及試驗應用等方面的研究,主要工作和結論如下: 1、對閥體全鋁鑄件進行了詳細剖析,分析了整套質量檢驗流程,統計了缺陷類型及其位置分布,確定了缺陷多發區域,同時闡述缺陷形成機理并提出初步解決方案。 2、建立合金充型和凝固過程的數學模型,利用ProCAST軟件對閥體鑄件進行數值模擬,分析鑄件的充型和凝固過程,預測了可能產生缺陷的區域,其結果與生產實際基本吻合。 3、根據澆注和排溢系統的設計原則,針對實際壓鑄缺陷,對澆注排溢系統進行優化設計,提出了兩種設計方案,根據數值模擬結果,對兩種方案的優缺點進行比較分析,得出佳優化方案。 4、根據正交試驗法,設計了九組數值模擬方案,對鑄件的充型過程、凝固過程以及缺陷預測進行綜合分析,確定了佳工藝參數組合(6.2m/s的壓射速度,650℃的澆注溫度和220℃的模具預熱溫度)。 5、通過修改澆注排溢系統結構和工藝參數進行壓鑄試驗,得到的全鋁鑄件缺陷少,尺寸,滿足實際使用要求。