[发明专利]一种铝合金气缸缸体压铸工艺模拟方法

说明书

本发明中公开了一种铝合金气缸缸体压铸工艺模拟方法,采用铸造模拟分析软件进行工艺模拟分析,依次进行缸体压力铸造工艺设计、实体三维造型及预处理、网络划分、模拟仿真计算、模拟结果分析。本发明利用铸造模拟软件铸造工艺过程进行分析，缩短了产品研制周期、解决产品的复杂多样化和优质化造成的研发问题。本发明避免了研发时投入大量人力、物力和资金对铸件产品在实际铸造条件下进行反复试铸的问题。

技术领域

本发明涉及压铸工艺模拟方法领域，特别涉及一种铝合金气缸缸体压铸工艺模拟方法。

背景技术

随着铸造业全球化的发展趋势，压铸工业向着缩短产品研制周期、产品的复杂多样化和优质化方向发展。耗费大量人力、物力和资金对铸件产品在实际铸造条件下进行反复试铸，方案再修改的传统模式正在被逐步抛弃。而采用铸造模拟技术的现代化压铸生产方式正在成为主流。采用铝合金为原材料可减轻发动机自身重量。该缸体铸件采用压铸生产，自公司投入生产以来，因质量问题进行了多次结构设计变更，排除铝合金熔炼及生产转运造成的铝合金熔液质量不达标等因素后，毛坯铸件在检测中仍存在内部气孔，氧化夹渣，缩孑L等铸造缺陷。其中气孔、氧化夹渣缺陷主要存在于缸体铸件两侧气缸内壁内部以及缸体中轴孔内部区域；缩松、缩孔缺陷主要存在于缸体中轴孔及附近的数条油道内部，两侧气缸内壁壁厚最厚处也有一定比例的存在。缸体铸件存在的其他缺陷如冷隔、欠铸等均在可控范围内，通过严控压铸过程中各生产环节均可达标。此缸体铸件生产节奏快、发货量大，为保证产品合格率、提高缸体铸件质量，需通过调节压铸生产工艺来进行铸件缺陷的减轻或消除。随着铸造数值模拟技术的快速发展以及在实际生产中的广泛应用，为了解决耗费大量人力、物力和资金对铸件产品在实际铸造条件下进行反复试铸，方案再修改等问题，特此创造了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的技术问题，提供一种铝合金气缸缸体压铸工艺模拟方法，该发明可利用铸造模拟软件对生产工艺过程进行分析。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种铝合金气缸缸体压铸工艺模拟方法，采用铸造模拟分析软件按以下步骤进行工艺模拟分析：

(1)缸体压力铸造工艺设计：包括浇注溢流系统、排气系统、冷却系统、压住工艺参数的设计；

(2)实体三维造型及预处理：使用三维造型软件对铸件、浇注溢流系统、排气系统、冷却系统、动模定模镶块和型芯进行三维实体造型，然后转换成STL格式后导入铸造模拟分析软件，使各实体导入后赋予相应的名称属性，根据需求设置跟踪粒子和冷却曲线控制点；

(3)网络划分：动模定模镶块材料采用标准网络划分；缸体铸件因形状、结构复杂存在薄壁的区域，采用一次网络细分；进料、浇道、渣包均采用一次网格细分；内浇口、溢流口采用二次网格细分；

(4)模拟仿真计算：输入材料参数、初始条件、边界条件、工艺参数，利用模拟铸造软件计算出模拟结果参数；

(5)模拟结果分析，包括：缸体压力铸造充型过程模拟结果分析和缸体压铸凝固过程模拟结果分析。

进一步地，作为优选技术方案，所述的模拟仿真计算步骤输入参数还包括压铸机参数和其它非主要参数。

进一步地，作为优选技术方案，所述缸体压力铸造充型过程模拟结果分析包括：充型时间分析、充型速度分析、模具冲蚀分析、空气接触分析、材料跟踪分析、紊流分析和气压分析；所述缸体压铸凝固过程模拟结果分析包括：冷却速率分析、凝固时间和温度分析、缩松分析、缩孔分析、补缩分析和热节分析。

本发明所具有的有益效果：

1.本发明利用铸造模拟软件铸造工艺过程进行分析，缩短了产品研制周期、解决产品的复杂多样化和优质化造成的研发问题。

2.本发明避免了研发时投入大量人力、物力和资金对铸件产品在实际铸造条件下进行反复试铸的问题。