Шанхайский университет Jiaotong: численное моделирование и исследования производительности литья под низким давлением магниевого сплава рулевого кулачка

С постоянным ростом мирового производства и владения автомобилями все более важное значение приобретают вопросы потребления энергии, безопасности, охраны окружающей среды и другие вопросы, а легковесная автомобильная технология становится важным средством содействия устойчивому развитию автомобильной промышленности, повышения экономичности автомобильного топлива и сокращения выбросов выхлопных газов из автомобилей. Магниевый сплав имеет характеристики высокой удельной прочности, высокой удельной жесткости, высокой влажности и антиэлектромагнитных помех. Она стала ключевым объектом исследований в области разработки легковесных автомобилей. Среди них редкоземельные элементы играют значительную роль в повышении комнатной температуры и высоких температурных механических свойств, теплостойкости и коррозионной устойчивости магниевых сплавов. Сплав Mg-Gd-Y-Zr, как типичный вековой сплав, привлекает все больше внимания благодаря своим преимуществам в производительности и цене.

Руль автомобиля в основном контролирует направление движения автомобиля, поддерживает корпус и передает нагрузку в кузове на передние колеса, а также передает тягу задней оси кузова на передние колеса. При торможении оно также несет тормозное усилие и тормозное усилие. - на минуту. Технология отливки под низким давлением была оценена с учетом ее высокой степени использования материалов, простоты формования, уменьшения объема связанного с газом мусора, простоты автоматизации и отсутствия зависимости от квалификации оператора. В Том же состоянии магниевые сплавы при отливе под низким давлением будут иметь более высокую прочность на выход и прочность на растяжение, чем гравитационное литье, сохраняя при этом такое же удлинение.
В моделировании используется любое программное обеспечение для моделирования кастинга. Общий размер заливки рулевого кулачка составляет 389мм от 243мм до 398мм, минимальная толщина стенки — 15мм, максимальная толщина стенки — 64мм. В соответствии со структурными характеристиками рулевого сустава, в направлениях x, y и z формируется конечная сетка разности, и вся модель разделена примерно на 2 миллиона элементов. После завершения имитации отливки при низком давлении использовать оптимизированную проектную схему для обработки формы и осуществлять отливки при низком давлении для получения фактических отливок и испытательных батончиков для отливки при ди из одной и той же партии, как показано на рис. 2.

Конструкция рулевого кулачка магниевого сплава не имеет слишком малой толщины стенки. Результаты моделирования показывают, что после оптимизации технологических параметров не будет никаких дефектов. Скорость охлаждения внизу медленная, а наверху высокая. Общая конструкция очень подходит для литья под низким давлением. Оптимальными параметрами термической обработки сплава Mg-Gd-Y-Zr являются: обработка раствора при температуре 500 градусов в течение 8ч, обработка при температуре 200 градусов в течение 24ч. Производительность каждой части литья имеет высокую корреляцию с размером зерна, а урожайность более крупного размера зерна ниже. Размер зерна каждой части литья имеет высокую корреляцию с скоростью охлаждения. После предсказания размера зерна в соответствии с имитируемой скоростью охлаждения, выясняется, что оба имеют высокую последовательность.