Onderzoek naar het meesleuren van gietstukken van aluminiumlegeringen in het lagedrukgietproces op basis van Flow-3D

Met de ontwikkeling van lichtgewicht auto's, worden gietstukken van aluminiumlegeringen steeds vaker gebruikt in auto's. Sommige dunwandige gietstukken die in autocarrosserieën worden gebruikt, zijn voornamelijk gietstukken onder hoge druk, terwijl sommige gietstukken met een complexe structuur, zoals wielnaven, motorblokken en cilinderkoppen, meestal worden gevormd door gietstukken onder lage druk. Gieten onder lage druk heeft de kenmerken van stabiele vulling, regelbare snelheid en stolling onder druk om het voeden te vergemakkelijken. Er is echter onvoldoende aandacht besteed aan het vulproces van lagedrukgieten. Onlangs hebben sommige onderzoekers ontdekt dat als de drukverhogingssnelheid in het lagedrukgietproces te hoog is, de vulsnelheid van het gesmolten metaal de kritische vulsnelheidswaarde (0.5 m / s) zal overschrijden, wat zal leiden tot meesleuren en slakinsluitingsdefecten, en de gietkosten verlagen. Mechanische eigenschappen. Tijdens het vulproces van lagedrukgieten hebben de druksnelheid en de structuur van het gietstuk invloed op de meesleepdefecten. Daarom combineert dit onderwerp numerieke simulatie en experiment om drie platte gietstukken met verschillende structuren en verschillende drukverhogingssnelheden te vergelijken. Er is onderzoek gedaan om de oorzaken van meevoeringsdefecten op te helderen en een referentie te bieden voor het procesontwerp van een soepele vulling van lagedrukgieten.

Test methode

Onderzoek voornamelijk de invloed van gietstructuur en drukverhogingssnelheid op het vulproces. Daarom zijn er drie eenvoudige modellen met verschillende structuren ontworpen, zoals weergegeven in figuur 1. De afmeting van het gietstuk is 280 mm × 150 mm × 30 mm. De middenposities van de drie vlakke plaatgietstukken hebben verschillende hoogten van de watervalstructuur. De valhoogtes zijn respectievelijk 0, 15 en 30 mm. De invloed van structuur op de kwaliteit van gietstukken.

Met behulp van Flow-3D-software werden drie verschillende modellen en verschillende vuldrukken gesimuleerd. Pas het meesleepmodel toe in de software om het meevoervolume te analyseren tijdens het vulproces van verschillende schema's. Sla deze drie modellen op als STL-bestanden en importeer ze in Flow-3D. Het gietgaas is verdeeld in 5 miljoen. Het gietmateriaal is ZL101A, de giettemperatuur is 700 ℃ en de viscositeit van de legering is 0.0019 Pa• volgens de eigen database van de software. s, het vormmateriaal is H13-staal en de voorverwarmtemperatuur is 250 ℃. Voer voor deze drie modellen de boostsnelheden van 2000, 1200, 600 en 300 Pa/s achtereenvolgens in voor simulatie

Volgens de simulatieresultaten wordt het model met het grootste en kleinste meevoervolume geselecteerd voor proefproductie. De ZL101A wordt ter plekke in een gasoven gesmolten en Al-10Sr- en Al-5Ti-1B-masterlegeringen worden gebruikt voor modificatie en verfijning. Het parameterontwerp van het proces komt overeen met de parameterinstelling van de simulatie. Om de consistentie van de toestand van de aluminiumlegering te verzekeren, werd dit experiment voltooid in een smeltkroes. De as-cast mechanische eigenschappen van de succesvol geproduceerde gietstukken worden geanalyseerd. Per gietstuk worden 4 trekmonsters M6 genomen. De bemonsteringslocatie wordt weergegeven in figuur 2. Elk model analyseert 6 gietstukken, in totaal 24 trekmonsters en de internationale trekproef wordt toegepast. Norm DIN EN ISO 6892-1. Neem monsters met de laagste mechanische eigenschappen en gebruik SEM voor breukanalyse om de grondoorzaken van verminderde mechanische eigenschappen te analyseren.

Neem het V3.1-schema als voorbeeld om de verdeling van meevoering tijdens het vulproces te observeren, zoals weergegeven in figuur 3. Het is te zien dat wanneer de vultijd 2.9 s is, het gesmolten metaal gestaag stijgt; wanneer de vulling 3.6 s bereikt, komt het gesmolten metaal het watervalgebied binnen, wat ernstige turbulentie en ernstige meevoering veroorzaakt; terwijl het vulproces doorgaat. Het meegevoerde gas dat in het vallende gebied wordt gegenereerd, zal willekeurig in het gietstuk worden verdeeld naarmate het gesmolten metaal stijgt.

De simulatieresultaten tonen de luchtvolumeverdeling van verschillende modellen na vullen bij verschillende drukverhogingssnelheden. Het is te zien dat het luchtvolume van model V1 kleiner is en dat het luchtvolume iets toeneemt naarmate de drukverhogingssnelheid toeneemt. Ongeacht of de aanjaagsnelheid toeneemt of niet, de modellen V2 en V3 hebben verschillende mate van meevoering en de verdeling is anders.

Om de impact van de boostsnelheid en de vallende structuur op het luchtvolume te verduidelijken, wordt het luchtvolume van elk schema kwantitatief geanalyseerd en wordt het luchtvolume van elk schema afgeleid van Flow-3D, zoals weergegeven in figuur 5. Uit de kwantitatieve analyseresultaten van de meevoering blijkt dat wanneer er geen vallende structuur is, de hoeveelheid meevoering toeneemt met de toename van de boostsnelheid; wanneer er een vallende structuur is, verandert de mate van meevoering niet significant met de toename van de boostsnelheid; dezelfde soort toename Onder druksnelheid, verhoog de hoogte van de vallende structuur en het meesleurvolume zal aanzienlijk toenemen. Daarom is de vallende structuur in het gietstuk de belangrijkste factor die het meevoervolume beïnvloedt. Als er geen vallende structuur is, zal de drukverhogingssnelheid het meevoervolume beïnvloeden.

De feitelijke analyse van gietstukken van mechanische eigenschappen en trekkracht 

Voor het V1-model en het V3-model werd dezelfde vuldruksnelheid van 300 Pa/s gebruikt voor productieproefproductie. Van elk model werden 12 stuks geproduceerd. Het is te zien dat de gietkwaliteit goed is en de omtrek duidelijk is. 6 van hen zijn geselecteerd voor trekproefstaven Verwerking.

De treksterkte en rek van het gietstuk kunnen worden verkregen door middel van de trekproef, zoals weergegeven in figuur 7. Het is te zien dat de treksterkte en rek van gietstukken zonder vallende structuur relatief stabiel zijn, de gemiddelde treksterkte is 191 MPa en de gemiddelde rek kan oplopen tot 5.3%; terwijl de treksterkte en rek van gietstukken met een vallende structuur van 30 mm De rek heeft enkele relatief lage waarden. De gemiddelde treksterkte is 178 MPa en de gemiddelde rek is slechts 3.8%. Selecteer het monster met een treksterkte van minder dan 160 MPa in de vallende structuur en voer SEM-analyse uit op de breuk, zoals weergegeven in figuur 8. Men kan zien dat er relatief grote meegevoerde schaaldefecten zijn op het oppervlak van de breuk. In combinatie met de analyse van de simulatieresultaten is de belangrijkste reden dat er ernstig meesleepgedrag ontstaat in de vallende constructie.

3 Conclusie

1. Tijdens het vulproces van lagedrukgieten is de vallende constructie de belangrijkste oorzaak van meesleuren en neemt het meesleuringsvolume toe met de hoogte van de vallende constructie.
2. Als er een vallende structuur in het gietstuk zit, zal turbulentie worden gegenereerd, zal de oxidehuid vouwen, de vorming van meesleepdefecten en zullen de mechanische eigenschappen van het gietstuk sterk worden verminderd.

Bewaar de bron en het adres van dit artikel voor herdruk:Onderzoek naar het meesleuren van gietstukken van aluminiumlegeringen in het lagedrukgietproces op basis van Flow-3D

Minge Spuitgietbedrijf zijn toegewijd aan het vervaardigen en leveren van hoogwaardige en hoogwaardige gietstukken (het assortiment metalen spuitgietonderdelen omvat voornamelijk: Dunwandig spuitgieten,Hot Chamber Spuitgieten,Koude kamer spuitgieten),Ronde Service (Die Casting Service,CNC-bewerking,Matrijzen maken, Oppervlaktebehandeling). Elk aangepast aluminium spuitgieten, magnesium of Zamak / zink spuitgieten en andere gietstukken zijn welkom om contact met ons op te nemen.

Onder controle van ISO9001 en TS 16949 worden alle processen uitgevoerd door honderden geavanceerde spuitgietmachines, 5-assige machines en andere faciliteiten, variërend van blasters tot Ultra Sonic-wasmachines. Minghe heeft niet alleen geavanceerde apparatuur, maar heeft ook professionele team van ervaren ingenieurs, operators en inspecteurs om het ontwerp van de klant waar te maken.

Contractfabrikant van spuitgietwerk. Mogelijkheden zijn onder meer koude kamer aluminium spuitgietonderdelen vanaf 0.15 lbs. tot 6 lbs., snelwissel instellen en machinaal bewerken. Diensten met toegevoegde waarde omvatten polijsten, trillen, ontbramen, stralen, schilderen, plateren, coaten, assembleren en bewerken. Materialen waarmee gewerkt is, zijn legeringen zoals 360, 380, 383 en 413.

Hulp bij ontwerp van spuitgieten van zink/concurrent engineering. Custom fabrikant van precisie gegoten zink. Miniatuurgietstukken, hogedrukgietstukken, multi-slide gietstukken, conventionele gietstukken, eenheidsmatrijs en onafhankelijke spuitgietstukken en holteverzegelde gietstukken kunnen worden vervaardigd. Gietstukken kunnen worden vervaardigd in lengtes en breedtes tot 24 inch met een tolerantie van +/- 0.0005 inch.  

ISO 9001: 2015 gecertificeerde fabrikant van gegoten magnesium. Mogelijkheden zijn onder hoge druk spuitgieten van magnesium tot 200 ton hete kamer en 3000 ton koude kamer, gereedschapsontwerp, polijsten, gieten, machinale bewerking, poeder- en vloeistofverven, volledige QA met CMM-mogelijkheden , montage, verpakking & levering.

ITAF16949 gecertificeerd. Extra castingservice omvat: investering gieten,zandgieten,Zwaartekracht gieten, Verloren schuimafgietsel,Centrifugaal gieten,Vacuümgieten,Permanent vormgieten,. Mogelijkheden zijn onder meer EDI, technische assistentie, solide modellering en secundaire verwerking.

Gietindustrieën Casestudy's over onderdelen voor: auto's, fietsen, vliegtuigen, muziekinstrumenten, waterscooters, optische apparaten, sensoren, modellen, elektronische apparaten, behuizingen, klokken, machines, motoren, meubels, sieraden, mallen, telecom, verlichting, medische apparaten, fotografische apparaten, Robots, sculpturen, geluidsapparatuur, sportuitrusting, gereedschap, speelgoed en meer. 

Wat kunnen we u hierna helpen doen?

∇ Ga naar de startpagina voor Spuitgieten China

By Minghe Die Casting Fabrikant: |Categorieën: Handige artikelen |Materiaal Tags: Aluminium gieten, Zink gieten, Magnesium gieten, Titanium gieten, Gieten van roestvrij staal, Messing gieten,Brons gieten,Video casten,Geschiedenis van ons bedrijf,Aluminium spuitgieten |Reacties uitgeschakeld