铝合金曲轴后端盖压铸模浇注与排溢系统优化设计

摘要：

为满足某发动机曲轴后端盖铸件高质量的外观与密封要求,针对该铝合金零件进行了高压铸造模具的浇注与排溢系统优化设计.首先根据铸件形貌和尺寸特征进行浇道、内浇口和排溢槽的理论设计,随后采用ProCAST软件模拟高压铸造充型、凝固过程,对铸件的卷气、缩松、缩孔及组织进行预测分析.研究发现,方案1的平直型横浇道浇注方案,金属液冲击型芯容易产生紊流和飞溅,且设置在铸件中间和下部的排溢系统不能减少紊流,易形成裹气和大的缩孔缺陷;而方案2为钳形浇道,去除方案1铸件中部的溢流槽并将下部连通溢流槽改为两个,明显改善铸件内裹气和缩孔现象,确定方案2为最终方案.试模铸件外观质量良好,经X射线探伤发现铸件无裂纹,厚大缩孔位置与缺陷仿真预测良好吻合;金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)观察组织发现,铸件晶粒细小、组织致密,晶粒取向差小,内部应力小,与组织和应力仿真结果一致;能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)分析表明,铸件成分均匀,组织内部无杂质.本研究可为端盖类铝合金压铸件模具及工艺开发提供参考.

关键词：铝合金、曲轴后端盖、压铸模具、浇注与排溢系统、数值模拟

所属期刊栏目：31

分类号：TG146.21;TG249.2(金属学与热处理)

资助基金：重庆市科委基础研究与前沿探索项目;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开放基金资助项目;重庆市研究生导师团队建设项目;重庆市研究生教育教学改革研究重点项目;重庆市研究生联合培养基地项目

在线出版日期：2023-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：71-80