鎂合金半固態(tài)流變壓鑄充型規(guī)律及數(shù)值模擬研究.pdf

1、半固態(tài)金屬加工技術(shù)被認為是21世紀最具有發(fā)展前途的近凈成形技術(shù)之一，得到了越來越廣泛的關(guān)注。鎂合金作為一種綠色工程材料，具有許多優(yōu)異的性能，在電子、汽車、航天等領(lǐng)域的市場需求增長迅猛。目前，針對鎂合金半固態(tài)加工技術(shù)的研究相對較少，本文采用雙螺桿機械攪拌制漿機和冷室壓鑄成形機，研究了鎂合金半固態(tài)流變壓鑄成形的型腔填充規(guī)律；以SOLA-VOF法為基礎(chǔ)，耦合鎂合金半固態(tài)表觀粘度變化模型，編制了半固態(tài)流變成形鑄件充型過程數(shù)值模擬程序，模擬分析了

2、半固態(tài)流變成形鑄件充型過程。試驗研究了內(nèi)澆口速度對金屬液和漿料型腔充填過程的影響。結(jié)果表明，內(nèi)澆口速度越高時，熔融金屬進入型腔能量越大，型腔充填過程更趨向呈現(xiàn)逆向附壁回流理論特征，內(nèi)澆口速度較低時，進入型腔漿料充型動能降低，型腔充填過程趨向呈現(xiàn)出全壁厚理論特征。在相同的內(nèi)澆口速度下，由于鎂合金半固態(tài)漿料中含有一定的固相成分，其表觀粘度遠大于液態(tài)鎂合金，半固態(tài)流變成形鑄件充型過程更容易呈現(xiàn)出全壁厚理論特征，充型過程相對平穩(wěn)，鑄件成形質(zhì)量優(yōu)

3、于液態(tài)鎂合金壓鑄件。考查了內(nèi)澆口尺寸對壓鑄填充過程的影響。當(dāng)內(nèi)澆口尺寸越大時，越有利于型腔充填模式向全壁厚填充模式轉(zhuǎn)化。內(nèi)澆口尺寸大小對鑄件卷氣缺陷有重要影響，合理的參數(shù)可以使型腔內(nèi)排氣迅速，鑄件氣孔缺陷大幅度減少。試驗分析了鑄件結(jié)構(gòu)因素對鑄件成形質(zhì)量的影響。鑄件壁厚變化和金屬液（半固態(tài)漿料）直接沖擊型芯的情況對鑄件質(zhì)量有不利影響,在鑄件設(shè)計和模具設(shè)計中應(yīng)當(dāng)盡量避免這些不利因素。分析了鎂合金半固態(tài)流變成形各個階段工藝特點，建立流變成形過