一、基于网格的铸造凝固过程数值模拟系统（论文文献综述）
宋婷婷[1]（2021）在《基于SPH法的挤压铸造充型凝固过程数值模拟研究》文中进行了进一步梳理挤压铸造又称为液态模锻,是一种介于铸造与锻压之间的工艺,它同时具备了铸造与锻压的优点,成为一种少切削或无切削的近净成形技术。采用计算机技术模拟金属液在挤压铸造型腔中的流动情况,可以更加直观的观察金属液的流动情况及其温度的变化过程,并预测挤压铸件可能出现的缺陷,帮助技术人员根据存在的问题对挤压铸件结构和工艺设计方案进行改进,以期获得合格的挤压铸件,提高产品质量与生产效率。因此对挤压铸造的充型过程、温度场、凝固过程进行数值模拟,对合理选择工艺参数有着重要的意义。目前,尽管基于网格法的数值模拟发展相对成熟,但是还有很多不足之处,比如有限元数值模拟方法不能很好处理大尺度变形。光滑粒子流体动力学（Smooth Particle Hydrodynamics,SPH）方法可以很好的解决此类问题。本文首先基于SPH方法建立三维数学模型,其次自主编写C++程序,最后对挤压铸造充型过程和凝固过程很好的进行了数值模拟,并与有限元及实验结果对比,有较好的一致性。具体研究内容如下:首先,建立挤压铸造工艺基于SPH方法数值模拟的整体计算框架,并阐述SPH方法的理论思想及基本方程。本文将Open MP技术写入程序中,实现了并行计算,大大缩短了计算时间,提高了计算效率,并采用C++计算机语言建立了程序模型。其次,建立基于SPH法三维挤压铸造充型过程数学模型,并采用C++语言自主编写挤压铸造充型程序。首先对经典算例溃坝进行数值模拟,并将模拟结果与文献中实验结果进行对比,得到较好的一致性。然后将带障碍物溃坝进行模拟,较好的展示了基于SPH法液体复杂的流动过程。最后对挤压铸造件轮毂的充型过程进行模拟,并将充型结束时刻的温度分布与有限差分法结果进行了对比,结果基本一致。最后,建立基于SPH法三维挤压铸造凝固过程数学模型,并采用C++语言自主编写挤压铸造凝固程序。首先通过对经典算例平板件导热问题进行数值模拟,并将模拟结果与解析解对比,得到较好的一致性,验证了本文所建程序温度场计算结果。其次本文采用温度回升法对柱形铸件的潜热进行模拟,并对挤压铸造件凸型件充型过程和凝固过程进行数值模拟,与文献中有限元及实验结果进行对比,得到较好的一致性。
张梦琪[2]（2021）在《基于MAGMA的汽车轮毂支架铸造工艺研究》文中认为汽车轮毂支架是汽车悬挂系统的重要零部件,主要用于连接悬挂架、制动器和减震器,在行驶过程中承受交变冲击载荷,因此对其综合力学性能有着较高要求。本文主要对高强韧球墨铸铁轮毂支架的铸造工艺进行了设计和研究,利用专业铸造模拟软件MAGMA对铸件的充型和凝固过程进行模拟,预测了铸件在铸造生产过程中可能出现缺陷的位置和其成因,并逐步优化工艺方案,最终消除铸件中存在的缺陷,以期获得高质量的轮毂支架铸件。基于QT450-10牌号的球墨铸铁的化学成分,利用合金化手段,通过调整Cu、Mn元素含量,优化组织结构,增加了基体中珠光体含量,并促进珠光体片层的细化,设计开发出了抗拉强度达到736.67 Mpa、延伸率为10.6%的新型铸态高强韧球墨铸铁材料。根据汽车轮毂支架铸件的结构特点,设计了铸造工艺方案。运用MAGMA软件对铸造工艺方案进行了数值模拟分析,通过分析温度场、速度场和压力场等模拟结果,研究了铸件充型过程和凝固过程,确定了该方案下铸件内部的缩松缩孔缺陷特征。从优化冒口尺寸、冒口颈参数及浇注温度三个方面对原工艺方案进行了改进。由模拟结果可知,当提高浇注温度至1425℃,增大冒口高度和冒口直径,同时缩短冒口颈长度时,冒口颈的凝固时间延长,冒口的补缩能力得到增强,使铸件内的缩松数量极大改善。但由于铸件上端盖区域壁厚差异较大,厚壁部位凝固较慢,补缩困难,仍存在少量缩松。在此基础上,通过在上端盖厚大部位进一步增设冷铁,可以加快该部位凝固速度,促进厚大部位与壁厚较小部位的同时凝固,最终改善了该部位存在的大片热节,并使得缩松完全转移到冒口与浇注系统内,有效消除了铸件内缩松缺陷。
介璐阳[3]（2021）在《汽车转向节铸造成型数值模拟及工艺优化》文中研究表明转向节作为汽车转向桥上的重要零件,在承受车身载荷和路面冲击的同时,还要承受刹车和转向时的扭力,工作环境非常恶劣。因此,转向节对结构、强度、塑韧性和减震性能要求均较高,其性能的优劣也直接决定了汽车的使用安全。QT400-15与QT450-10球墨铸铁由于成本低、综合力学性能好的特点,是目前转向节零件的典型材料。但是,随着汽车性能的逐步提升,其强度的不足将降低转向节的使用寿命。同时,由于球墨铸铁独特的糊状凝固方式,铸件容易出现缩松、缩孔等缺陷,质量不稳定。所以,开发适应高安全性能汽车的高强韧性球墨铸铁汽车转向节产品得到汽车铸造行业的广泛关注。本文以球墨铸铁汽车转向节为研究对象,通过对化学成分的设计与调控,制备出了一种满足汽车转向节性能要求的高强韧球墨铸铁材料,研究分析了C、Si元素对Cu合金化球墨铸铁中石墨球、基体组织以及力学性能的影响。并且通过对转向节的结构及铸造工艺性分析,设计了铸造工艺方案。采用Magmasoft模拟软件对转向节铸件的充型及凝固过程进行数值模拟,并对铸造过程中所产生的缺陷进行分析,提出合理化建议改进方案,可以为高强韧球墨铸铁汽车转向节产品的实际生产提供技术性支持。主要结论如下:1.研究分析了C、Si元素对所制备球墨铸铁的石墨球、基体组织以及力学性能的影响。结果表明,在添加0.36%Cu的基础上,Si元素含量的增加会使石墨球的数量增多,直径减小;C、Si元素含量增加使球墨铸铁基体中珠光体含量增高,珠光体片间距变细;Cu、Si元素均有强化球墨铸铁基体的作用;球墨铸铁基体中珠光体含量的增加以及珠光体片层的细化可以提高试样的拉伸性能。2.通过对球墨铸铁化学成分的设计调控,制备出了抗拉强度为765 MPa,延伸率为10.2%的高强韧球墨铸铁,该材料的强韧性完全满足汽车转向节的性能要求。3.设计了转向节铸造工艺方案。包括造型方案、浇铸位置与分型面的选择,砂芯、浇注系统以及补缩系统的设计:转向节铸件采用石英砂湿型铸造、一箱四件（左右转向节各两件）的方式生产,采用阶梯式曲面分型的方法,水平浇注,成形孔位置左右两个转向节共用一个砂芯;选择开放式浇注系统,采用扁平状内浇道与控制压力冒口相结合的浇冒口设计。4.利用Magmasoft数值模拟软件对1375℃、1400℃、1425℃浇注温度、浇注时间10 s的浇注条件下的转向节进行了充型过程以及凝固过程的数值模拟。模拟结果显示,上承载臂位置存在铁液飞溅与卷气现象,铸件的轴径处以及最高点存在困气现象;铸件有多处厚壁位置产生缩松缩孔缺陷。且随着浇注温度的提升,铁液在铸型内的流动速度加快,铸型内的压力增大,在铸件最高点产生困气的几率增大,转向节铸件产生的缩松缩孔数量先减少后增多,1400℃为最佳浇注温度。5.通过在上承载臂靠近横浇道的?侧位置增加新的内浇道,在铸件产生困气的四个位置增设出气针,在铸件产生缩松缩孔缺陷的位置设置石墨外冷铁,可以解决转向节铸件在浇注过程中的铁液飞溅与卷气现象、铸件困气现象以及缩松缩孔缺陷,最终获得了铸造质量良好的汽车转向节产品以及最优的工艺方案。
徐从旺[4]（2021）在《挖掘机用多路阀数字化设计技术与应用研究》文中指出多路阀在挖掘机液压传动系统中占据重要地位,对挖掘机整机的工作机能和稳定性能有关键性影响。多路阀阀口内部结构是控制阀口流量变化的基本要素,应用数字化设计技术分析研究阀口面积和阀口内部流动特征,有助于优化阀口内部结构,为匹配挖掘机主机提供参考数据。多路阀阀体内部构造异常复杂,阀体在铸造时容易造成铸造缺陷影响阀体铸件的成品率,应用数字化分析软件分析研究阀体铸造工艺,将铸造过程可视化,有利于提高阀体铸件的铸造品质。本文分析了28B型液控比例多路阀各阀口面积与阀芯位移的联系并建立数学模型,运用MATLAB软件将该路阀的节流槽阀口面积与阀芯位移的关系式集合成28B型多路阀专用的软件,实现阀口面积数字化计算,运用FLUENT软件模拟仿真多路阀在实际工况下回转阀口的流动特性,得到了阀口流速、阀口压力以及阀口湍动能三者的变化量与阀芯位移量的关系,分析了各主要阀口在阀芯满行程状态下的阀口流动特性,将各主要阀口流动特性可视化。运用Pro CAST软件模拟仿真该多路阀阀体的铸造工艺系统,将铸造凝固过程可视化,并根据原始铸造工艺系统的基本结构获得了四套改进方案,对四套改进方案进行了数字化仿真并分析了改进方案的可行性,解决了阀体原始铸造工艺中产生的铸造缺陷,提高了阀体铸件的质量。
吕瑞皓[5]（2021）在《高锰钢辙叉铸造工艺参数研究》文中研究指明辙叉是改变列车运行轨道的铁路系统的重要组成部分,产品质量可直观反映轨道线路的优劣,改善其铸造性能对铁路运输能力的提升有深远的影响。随着我国高锰钢辙叉制造技术的不断发展,整铸辙叉出现专用化集成化向小号辙叉发展的趋势。60年代初我国试制成功第一颗高锰钢整铸辙叉,随后的几十年在辙叉结构及制造工艺等方面全面突破,伴随着我国铁路提速战略的全面铺开短短20年的时间里实现了从“万国机车”到标准动车组的跨越,同时也需求承载能力更强通过速度更快的铁路轨道。据统计,我国境内高锰钢辙叉占50%以上,而北欧、美国等寒冷地区的辙叉则全部采用高锰钢服役。高锰钢的高塑韧性和高加工硬化能力无疑使其成为辙叉的优质材料,但其凝固收缩率大及散热性差等不佳的铸造性能常常会引起晶粒粗大、缩松缩孔以及夹杂等铸造缺陷,严重影响辙叉的铸造质量。铸造是高锰钢辙叉生产成型的第一道工序,因此减少该过程引入的铸造缺陷、提高辙叉铸造质量成为提高高锰钢辙叉生产的重要一环。首先,针对辙叉的铸造缺陷本文采用数值模拟方法显化高锰钢辙叉的铸造过程,对铸造工艺参数进行优化,揭示冷却凝固过程与缺陷形成的关系,分析铸造缺陷形成的原因,研究减少高锰钢辙叉铸造缺陷的方法。建立整铸辙叉几何模型以及基于ProCAST铸造软件隐式算法的浇铸数学模型与高锰钢材料的非线性热物性有限元模型,并针对倾斜浇铸金属液由冒口溢出的情况创新性地提出了浇铸速度衰减的数值模拟假设。其次,为探究高锰钢辙叉铸造缺陷形成与冷却过程的关系,显化了辙叉浇铸过程并分析其流场与温度场。采用不同的发热冒口进行温度场、凝固过程、铸件缺陷的分析,结果表明采用发热量为1 200k J/kg的发热保温冒口温度场分布更均匀,缺陷向冒口聚拢符合顺序凝固原则,相比于保温冒口该方案缩松占比由23.10%降低至17.01%、缩孔占比由1.002%降低至0.530%,而改变冒口发热时间对辙叉铸造缺陷无明显影响。再者,根据高锰钢辙叉铸造缺陷形成与冷却过程的关系提出了冒口的工艺优化方案,并根据发热冒口的―V‖型补缩区域对缩松缩孔等缺陷进行预测,通过这种优化极大地改善了铸造辙叉的性能,局部缩松占比由36.17%下降至22.11%,局部缩孔占比由1.13%下降至0.69%。针对辙叉心轨翼轨为最易破坏区域,本文通过锻造铸造结合的方式提出了一种锻铸一体的辙叉生产方法,并结合铸造温度场、凝固过程以及宏观组织生长等方面探究了其可行性。最后,本文采用ProCAST铸造模拟软件中CAFE组织分析模块探索高锰钢辙叉铸造凝固宏观组织生长规律,并结合材料热物性及实际应用调整高斯参数,对比仿真结果与实际生产具有较高的一致性。从而分析高锰钢辙叉冷却凝固结晶过程,并进一步分析锻铸一体的辙叉生产方法的理论可行性。
江长[6]（2021）在《蠕墨铸铁离合器压盘铸件残余应力的研究》文中认为铸件内部的残余应力往往会对机械加工和随后的装配使用带来不利的影响。如残余应力直接影响零部件的强度、疲劳极限和刚性等重要性能,同时还影响零件的尺寸精度和零件的服役状态,从而降低零件的使用寿命。因此,需要对零件内部的残余应力产生的原因、影响因素以及残余应力对零件的危害进行研究,并在研究工作的基础上采取适当的措施降低残余应力。本文是以某企业生产的GGV30蠕墨铸铁汽车离合器压盘铸件为研究对象,对压盘铸造残余应力的产生和消减进行一系列的研究,为指导实际生产提供依据。主要研究工作内容如下:（1）利用UG软件对压盘铸件进行三维建模,根据原工艺方案和铸造工艺参数,运用ProCAST有限元软件对压盘进行铸造过程的模拟仿真,得到压盘铸件铸造过程流场、温度场、应力场数据。（2）详细分析铸件充型、凝固、冷却三个过程温度场的变化规律;得到铸件的凝固特征为从压盘内外圈向盘中间凝固,大凸耳径向区域则是内圈沿着冒口方向的小范围顺序凝固;最后根据温度场的变化研究残余应力场和铸件的变形位移,发现铸件在径向上的变形位移都是外圈朝着内圈位移,且随着距离内圈越近变形位移量越小,但是具有累加效应,厚度方向的变形则是压盘正反面向中间挤压式的;压盘面应力分布不均匀,小凸耳对立的内圈部位应力偏大,并且着重对压盘的径向应力做了详细的分析,得出内圈的应力普遍要比外圈大的多,盘面上的应力值大小介于两者之间。小凸耳区域的径向应力相差很大,大凸耳区域的径向应力相差较小。（3）利用盲孔法对压盘铸件内的残余应力进行实际的测量试验,将模拟结果和试验结果进行对比发现:模拟仿真的结果在应力变化规律上和试验测量是保持一致的,虽然应力性质和试验测出的结果相反,但在数值大小上却比较接近,即使有些偏差,但是偏差量较小在允许的误差范围,所以数值模拟的结果具可靠性。最后分析测量值与模拟仿真值之间存在差异的原因。（4）从自然时效、化学成分（碳当量和Si/C比）、铸造工艺参数（浇注温度和落砂温度）、浇注工艺方案四个方面研究其对铸件残余应力的影响,发现较高的浇注温度（1420℃）、较低的落砂温度（低于300℃）和底注式浇注系统以及较高的碳当量（4.64%）配上高Si/C比（0.73）都能有效降低铸件残余应力。为实际生产低应力压盘铸件提供理论依据和技术支撑。
张子鹏[7]（2020）在《多维振动水模拟实验台的设计与充型机理研究》文中进行了进一步梳理传统铸造中,金属液充型流动的高温性、动态性、瞬时性以及砂型的不透明性,使得不能直接观察金属液在型腔中的充型与流动情况。同时,目前所使用水模拟实验台上的激振装置振动方式和轨迹单一、自由度少,难以满足中大型、结构复杂铸件的成型要求。为解决铸件成型过程中金属液充型流动的不透明、激振装置轨迹单一及自由度少的问题,设计了一种多维振动水模拟实验台。通过阐述相似原理及水模拟技术的机理,从理论上分析了水模拟技术的可行性。分析结果表明,当原型与模型满足几何相似,且流动均处于自模区时,只要满足Fr数相等,原型和模型中的流体即满足热力学相似。基于TRIZ理论,以机构拓扑结构原理、相似原理、多维振动铸造理论为理论基础设计了一种多维振动水模拟实验台,并对所设计实验台的主体结构进行静力学分析,结果满足设计要求。同时,选用三自由度电磁振动实验台作为多维振动实验台,用以优化铸造充型过程。最后,以轴套类零件、盘盖类零件和箱体类零件为研究对象,分别设计了三种典型零件的浇注系统。以汽车曲轴为研究对象,运用ProCAST软件研究了曲轴铸件底注式、中注式和顶注式三种方案的充型与凝固过程,模拟结果显示中注式浇注系统的成型质量较好,但中注式浇注方案铸件的孔隙率超标。然后,通过添加外冷铁和在缺陷位置增设倒锥形排气孔的方式对所设计的浇注系统进行优化。模拟结果表明,优化方案铸件的缩松缩孔体积下降了 4.512382cc。最后,利用优化方案探究浇注温度和浇注时间对铸件成型质量的影响。模拟结果表明,当浇注温度在1400～1420℃、浇注时间为8s时,曲轴的成型质量最佳。运用离散单元软件,采用控制变量法,以细小颗粒流动模拟金属液在铸件型腔中的充型流动,分析了不同振动参数对铸件充型性能的影响。模拟结果表明,当振动自由度DOF=3、振动频率f=50Hz、振动幅度A=0.75mm时,铸件的充型流动性能最好。同时,采用正交试验法,分析不同振动参数对曲轴充型性能的影响。模拟结果表明,振动幅度对颗粒在型腔中的充型距离影响最大。当采用最佳工艺参数进行模拟后,得出颗粒在型腔内的充型距离为505.55mm。与未施加振动方案的充型距离相比,施加振动方案的充型距离增加了 242.38mm,进一步验证了模拟实验最佳工艺参数的合理性。最后,基于相似原理搭建了多维振动水模拟实验台,介绍实验台各零部件的选型。然后,以曲轴模型为实验研究对象,利用搭建的多维振动水模拟实验台完成了曲轴铸件三种浇注方案的物理实验。实验结果表明,相似模拟实验的结果与模拟实验的结果一致,从而证明了模拟实验的准确性与所搭建实验台的可行性。图[60]表[27]参[120]
王瞳[8]（2020）在《铸钢件浇冒口工艺优化设计方法及CAD/CAE集成系统的研究》文中研究指明铸钢件具有强度高和韧性好等优点,被广泛应用于船舶车辆、工程机械、电站设备等,是国民经济中非常重要的金属类零件。然而铸钢件的成形过程中容易出现浇不足、气孔和缩孔缩松等缺陷,严重影响了铸钢件的机械性能和使用寿命。合理的浇冒口工艺设计是解决上述铸造缺陷的重要手段。目前,浇冒口系统工艺设计通常分别以CAD为设计平台、CAE为分析工具迭代试错的方式进行,这种高度依赖人工经验的“被动式”工艺设计方法存在主观性和随意性,使得最终的工艺出品率低和资源消耗大。为此,本文提出了一种基于智能优化算法铸钢件浇冒口系统优化设计方法,构建了铸钢件浇冒口工艺优化CAD/CAE集成系统,变传统人工经验依赖的“被动式”为系统智能优化的“主动式”,为铸钢件智能工艺设计提供新的思路和关键技术。主要研究工作如下:首先,提出了基于果蝇优化算法的浇注系统工艺优化方法。考虑熔融金属的流动特性,以充型时间最小化为优化目标、雷诺数和内浇道模数为约束条件,建立了铸钢件浇注系统工艺优化设计模型,并提出了基于改进的果蝇优化算法的模型求解方法。将上述建立的方法应用于上心盘铸件浇注系统的几何尺寸优化,获得了浇注系统各浇道最佳尺寸;数值模拟和浇注实验分析表明,本文提出的方法实现了平稳状态下充型时间最短,减少了充型过程中热量损失,大幅度降低缺陷产生的概率。其次,提出了一种混合数值模拟和几何推理热节计算的冒口系统工艺优化方法。建立了考虑铸造成形过程流动对补缩路径影响的数值模拟热节计算模型,实现了补缩路径和热节的准确计算。以T形件的应用探究了充型过程和凝固过程流动对补缩路径和热节的影响规律,结果表明,当仅考虑凝固过程的流动时,会造成较大的温度差值,形成不对称的补缩路径和多个热节点;当同时考虑充型和凝固过程流动时,凝固初始温度不均匀性会更进一步加强对补缩路径和热节的影响,增加了热节点的数量和位置,使补缩路径更加不对称。平板件的应用结果表明,补缩路径和热节结果与实验结果具有很好的一致性。基于几何推理方法,建立了基于复杂几何实体距离场表征的热节计算模型,标准典型铸件的应用表明该方法的可行性。基于冒口补缩准则,以冒口体积最小化为优化目标、模数和体积为约束条件,建立了铸钢件冒口系统工艺优化设计模型。以缸套铸件为例,用果蝇优化算法求解优化模型,获得了其冒口系统的几何尺寸优化结果,数值模拟结果分析表明,该方法实现了冒口体积最小化,减少了资源消耗,为冒口系统的工艺设计提供了新的思路。再次,基于多源数据融合和数据智能分析技术,构建了铸钢件浇冒口工艺优化CAD/CAE集成系统的框架,实现了铸造CAD、工艺优化和铸造CAE的集成。构建了铸钢件铸造工艺三维几何数据、铸造工艺优化数据和铸造CAE数值模拟数据,并将多源数据进行融合形成数据流。以Open CASCADE内核为几何造型内核,以圆柱形明冒口的几何造型为例,研究了参数化铸造工艺图元的造型过程,实现了一体造型。通过流动场数据、热节数据和孔松缺陷数据的智能分析,实现了浇冒口系统的智能工艺优化及数据反馈。构建了CAD/CAE集成系统的各个基础模块,成功研发了铸钢件浇冒口工艺优化CAD/CAE集成系统。以上心盘铸件和弹簧座铸件为例,详细分别给出了浇注系统和冒口系统的工艺优化过程。最后,以基座铸钢件为例,验证了铸钢件浇冒口工艺优化CAD/CAE集成系统的实用性和可靠性。详细给出了基座铸钢件浇冒口系统工艺优化设计过程,用数值模拟进行验证;将集成系统设计的工艺进行浇注实验,采用渗透探伤和超声探伤检测浇注后铸件,结果显示:无冷铁的铸件在中间段出现了当量尺寸为1.6mm的缩松缺陷,而有冷铁的铸件则没有缺陷,与数值模拟的结果相吻合;冒口和铸件剖切面结果表明缺陷到铸件的安全距离在误差允许的范围内,数值模拟结果与实验浇注结果相吻合。通过原始工艺和优化工艺的对比分析可知,在保证铸件无缺陷情况下,铸件的工艺出品率提高了将近10%,有效验证了铸钢件浇冒系统工艺优化CAD/CAE集成系统的实用性和可靠性。
何立同[9]（2020）在《A356铝合金薄壁框架铸件的铸造工艺设计与优化》文中研究指明A356铝合金大型薄壁框架类铸件结构复杂、壁薄,同时,由于铸件在铸造过程中由液态变为固态释放较大的热量,导致铸件发生变形及开裂的几率非常大,影响铸件后续加工以及使用性,因此铸造热变形和开裂是决定铸件质量的重要问题之一。为了使此类铸件在砂型铸造中避免出现裂纹、变形及缩孔缩松等铸造缺陷,故本文针对某公司的A356铝合金薄壁框架铸件进行铸造工艺设计与优化,旨为进一步提高铸件质量,缩短新工艺的设计周期和设计成本,对实际生产提供工艺和理论方向的指导。本文开展的主要工作及结论有如下几个方面:（1）对铸件凝固过程进行分析,确定本构方程为弹-粘塑性本构方程,结合Pro-CAST软件中应力模型,确定使用Perzyna弹-粘塑性模型作为应力模拟模型。（2）设计浇注系统和补缩系统,确定方案一和方案二两种工艺方案。对比两种工艺方案的流场、温度场和应力场,得出方案二更合理。（3）在基于优化的方案二,尝试增加加强筋,并以加强筋作为浇注系统。对比不同内浇口数量对铸件流场的影响,最终得出5个内浇口时（方案三）铸件充型平稳,发生卷气的几率最小。（4）研究浇注速度、浇注温度、砂型温度对采用方案二和方案三的铸件最终等效应力的影响。浇注速度取值为1kg/s、1.5kg/s、1.82kg/s,浇注温度取值为680℃、730℃、750℃,砂型温度取值为50℃、100℃、180℃。得出:方案二浇注速度为1.5kg/s、浇注温度为730℃、砂型温度为180℃时,铸件发生变形及开裂的几率较小。方案三浇注速度为1.82kg/s、浇注温度为680℃、砂型温度为180℃时,铸件发生变形及开裂的几率较小。（5）研究优化方案的热裂倾向与冷裂倾向,得出方案二作为本文最终工艺方案,其中浇注速度为1.5kg/s、浇注温度为730℃、砂型温度为180℃。对铸件最终位移量进行分析,并对比整个铸件变形前后的结构,得出最终方案铸件的总变形在可控范围之内,而且不影响后续加工。（6）计算生长动力学参数,运用CAFé法对最终铸造工艺进行微观组织模拟。并与实际生产铸件进行金相与EBSD对比,得出铸件整体微观组织均匀。
周启航[10]（2020）在《铝合金接线盒压铸工艺及模具数值模拟研究》文中进行了进一步梳理随着压铸技术的蓬勃发展,各行业对压铸产品需求增加,催生了一批优秀的中小型压铸企业。受规模限制的中小型企业一般采用的生产与设计相分离的运行模式使得依靠经验设计并通过试模优化的设计方式难以实现。采用数值模拟的方式对设计方案进行即时分析,可以提早发现设计中存在的缺陷并加以优化,减少设计时间及成本,提高企业生产效率。铝合金因其不易腐蚀的特点被广泛地用作电话线等室外接线盒材质。接线盒对表面质量要求高、需求量大,因此生产效率高、精度高的压铸生产方式成为其首选。压铸由于其技术特点,常用于薄壁件的生产,因此本文研究的壁厚达10mm的厚壁压铸件有研究价值。采用流量法设计铝合金接线盒压铸件浇注系统方案和排溢系统方案。利用FLOW-3D软件进行流场、速度场及卷气现象的数值模拟计算,通过分析数值模拟计算结果,根据金属液流动状态和速度分布优化浇注系统,完成双浇口浇注系统方案优化设计。利用压铸过程中流场及卷气模拟结果分析情况完成铝合金接线盒压铸件的排溢系统设计。采用正交试验分析方法设计压铸生产工艺参数模拟试验方案,四种试验因素分别为:快压速度、金属液温度、模具温度和增压比压,完成基于L1645正交表的四因素四水平正交模拟试验方案设计。分别对各方案进行数值模拟计算,以充型过程的充型时间、内浇口速度和卷气量;凝固过程中的凝固时间、内浇口凝固时间和孔洞体积等参数为模拟试验数据分析指标,使用方差法完成模拟试验结果分析,从而获得铝合金接线盒压铸件的较优压铸生产工艺参数方案为:快压速度1.2m/s、金属液温度620℃、模具温度190℃、增压比压100MPa。根据铝合金接线盒压铸件的压铸工艺方案及生产工艺参数方案,设计其压铸模具,完成成型零件、模架、抽芯机构和推出机构的设计,选择合适的压铸机并完成校核。利用所设计模具完成现场生产试制,经检验产品质量合格,从而证明本研究的设计思路和方法具有可行性。
二、基于网格的铸造凝固过程数值模拟系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于网格的铸造凝固过程数值模拟系统（论文提纲范文）
（1）基于SPH法的挤压铸造充型凝固过程数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 挤压铸造及其数值模拟 |
| 1.3 无网格方法研究综述 |
| 1.3.1 无网格方法的发展 |
| 1.3.2 SPH方法的应用及研究现状 |
| 1.4 课题研究意义与研究内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 课题研究内容 |
| 第2章 SPH方法基础理论 |
| 2.1 SPH方法基本思想 |
| 2.2 SPH的积分表示法和粒子近似法 |
| 2.2.1 积分表示法 |
| 2.2.2 粒子近似法 |
| 2.3 核函数 |
| 2.3.1 核函数主要性质 |
| 2.3.2 常用核函数类型 |
| 2.4 SPH方法控制方程 |
| 2.4.1 质量守恒方程 |
| 2.4.2 动量守恒方程 |
| 2.4.3 能量守恒方程 |
| 2.5 粒子搜索 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于SPH方法的挤压铸造充型过程建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SPH方法状态方程 |
| 3.3 SPH方法的修正 |
| 3.3.1 人工压缩率 |
| 3.3.2 人工粘度 |
| 3.3.3 人工热量 |
| 3.3.4 人工应力 |
| 3.4 时间积分 |
| 3.5 固壁边界模型处理 |
| 3.6 程序实现 |
| 3.7 溃坝模型验证 |
| 3.7.1 经典溃坝模拟 |
| 3.7.2 带障碍物溃坝模拟 |
| 3.8 挤压铸造轮毂算例 |
| 3.8.1 轮毂几何模型 |
| 3.8.2 轮毂充型过程的3D模拟计算 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 基于SPH方法的挤压铸造凝固过程建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于SPH方法的温度场建模 |
| 4.2.1 基于SPH方法的热传导建模 |
| 4.2.2 基于SPH方法的平板件热传导计算 |
| 4.2.3 潜热处理常用模型 |
| 4.2.4 基于SPH方法的柱型铸件温度场计算 |
| 4.3 挤压铸造凸型件算例 |
| 4.3.1 凸型件几何模型 |
| 4.3.2 凸型件充型过程的3D模拟计算 |
| 4.3.3 凸型件凝固过程的3D模拟计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）基于MAGMA的汽车轮毂支架铸造工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 球墨铸铁概述 |
| 1.1.1 球墨铸铁铸态的组织 |
| 1.1.2 球墨铸铁的性能 |
| 1.1.3 球墨铸铁高强韧性合金化研究现状 |
| 1.1.4 球墨铸铁的生产应用 |
| 1.2 铸造技术概述 |
| 1.2.1 铸造业发展现状及趋势 |
| 1.2.2 常见铸造缺陷及防制方法 |
| 1.3 铸造模拟技术的发展及应用 |
| 1.3.1 铸造CAE技术概述 |
| 1.3.2 铸造模拟技术的发展现状 |
| 1.3.3 国内外主流模拟软件简介 |
| 1.3.4 铸造模拟技术未来发展趋势 |
| 1.4 研究的背景意义及内容 |
| 第2章 数值模拟理论基础 |
| 2.1 铸造充型过程模拟理论基础 |
| 2.1.1 充型过程数值模拟方法 |
| 2.1.2 充型过程数学模型 |
| 2.2 铸造凝固过程模拟理论基础 |
| 2.2.1 凝固过程传热学基础 |
| 2.2.2 凝固传热过程数值模型 |
| 2.2.3 缩松缩孔预测方法 |
| 2.3 铸造模拟软件MAGMA介绍 |
| 2.3.1 主要模块 |
| 2.3.2 模拟流程 |
| 2.3.3 数据库的扩展 |
| 2.3.4 相关判据 |
| 第3章 轮毂支架铸件材料成分设计及性能分析 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 化学成分的设计 |
| 3.1.2 试验球墨铸铁的制备 |
| 3.2 组织观察与性能测试 |
| 3.2.1 铸件的显微组织观察 |
| 3.2.2 铸件的力学性能测试 |
| 3.3 显微组织分析 |
| 3.3.1 金相组织分析 |
| 3.3.2 SEM组织分析 |
| 3.4 力学性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 轮毂支架的生产过程及工艺设计 |
| 4.1 轮毂支架铸件结构特点分析 |
| 4.2 汽车轮毂支架的生产过程 |
| 4.2.1 化学成分 |
| 4.2.2 熔炼工艺设计 |
| 4.2.3 球化及孕育工艺 |
| 4.3 铸造工艺方案设计 |
| 4.3.1 造型方法的选择 |
| 4.3.2 浇铸位置的选择 |
| 4.3.3 分型面的确定 |
| 4.3.4 工艺参数设计 |
| 4.3.5 砂芯设计 |
| 4.3.6 浇注系统设计 |
| 4.3.7 补缩系统设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 轮毂支架铸造过程数值模拟及结果分析 |
| 5.1 数值模拟前处理 |
| 5.1.1 轮毂支架铸造工艺建模 |
| 5.1.2 网格划分 |
| 5.1.3 计算参数设置 |
| 5.2 模拟结果分析 |
| 5.2.1 充填过程模拟结果 |
| 5.2.2 凝固过程模拟结果 |
| 5.2.3 缺陷模拟结果 |
| 5.3 铸造工艺方案的改进及模拟 |
| 5.3.1 浇注温度对模拟结果影响 |
| 5.3.2 冒口参数对模拟结果的影响 |
| 5.3.3 增设冷铁对模拟结果的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（3）汽车转向节铸造成型数值模拟及工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 汽车铸造业的发展现状及趋势 |
| 1.3 球墨铸铁概述 |
| 1.3.1 现代球墨铸铁的发展 |
| 1.3.2 球墨铸铁的铸态组织特征 |
| 1.3.3 球墨铸铁的凝固特性 |
| 1.3.4 球墨铸铁的性能及应用 |
| 1.4 铸造数值模拟技术的发展状况 |
| 1.4.1 铸造数值模拟技术国外发展状况 |
| 1.4.2 铸造数值模拟技术国内发展状况 |
| 1.5 本课题研究意义与内容 |
| 第2章 铸造数值模拟理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铸件充型过程理论 |
| 2.2.1 充型过程数学模型 |
| 2.2.2 紊流模型 |
| 2.3 铸件凝固过程理论 |
| 2.3.1 铸件凝固过程传热方式 |
| 2.3.2 铸件凝固过程温度场数学模型 |
| 2.3.3 铸件缩松缩孔缺陷预测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 球墨铸铁的制备及组织性能分析 |
| 3.1 高强韧性球墨铸铁成分设计 |
| 3.1.1 球墨铸铁成分设计原则 |
| 3.1.2 化学成分的影响及成分设计 |
| 3.2 球墨铸铁的制备 |
| 3.2.1 实验原材料成分及配比 |
| 3.2.2 熔炼及浇注试样 |
| 3.3 球墨铸铁显微组织分析 |
| 3.3.1 金相显微组织分析 |
| 3.3.2 石墨球化率、石墨大小等级与石墨体积分数测定 |
| 3.3.3 珠光体含量及片层间距计算 |
| 3.4 拉伸性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 转向节铸造过程及铸造工艺设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 转向节铸造生产过程 |
| 4.2.1 原材料的选择与熔炼工艺设计 |
| 4.2.2 球化及孕育处理 |
| 4.3 汽车转向节铸造工艺设计 |
| 4.3.1 铸造工艺性分析 |
| 4.3.2 造型方案设计 |
| 4.3.3 浇注位置的确定 |
| 4.3.4 分型面的选择与砂芯设计 |
| 4.3.5 浇注系统设计 |
| 4.3.6 补缩系统设计 |
| 4.4 铸造工艺方案的确定及三维模型的建立 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 转向节铸造工艺数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Magmasoft模拟软件介绍 |
| 5.3 Magmasoft数值模拟前处理 |
| 5.3.1 网格划分 |
| 5.3.2 材料参数的定义 |
| 5.3.3 界面换热系数设置 |
| 5.3.4 初始条件设置 |
| 5.3.5 计算参数设置 |
| 5.4 转向节数值模拟试验方案 |
| 5.5 浇注温度1375℃模拟结果分析 |
| 5.5.1 充型过程模拟结果与分析 |
| 5.5.2 凝固过程模拟结果与分析 |
| 5.5.3 缩松缩孔缺陷分析 |
| 5.6 浇注温度1400℃模拟结果分析 |
| 5.6.1 充型过程模拟结果与分析 |
| 5.6.2 凝固过程模拟结果与分析 |
| 5.6.3 缩松缩孔缺陷分析 |
| 5.7 浇注温度1425℃模拟结果分析 |
| 5.7.1 充型过程模拟结果与分析 |
| 5.7.2 凝固过程模拟结果与分析 |
| 5.7.3 缩松缩孔缺陷分析 |
| 5.8 不同浇注温度模拟结果对比分析 |
| 5.8.1 充型过程模拟结果对比分析 |
| 5.8.2 凝固过程模拟结果对比分析 |
| 5.8.3 缩松缩孔结果对比分析 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 转向节铸造工艺方案优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 方案一铸造工艺优化 |
| 6.2.1 浇注系统优化 |
| 6.2.2 排气系统优化 |
| 6.2.3 补缩系统优化 |
| 6.3 方案二模拟结果分析 |
| 6.3.1 充型过程模拟结果与分析 |
| 6.3.2 凝固过程模拟结果与分析 |
| 6.3.3 缩松缩孔缺陷分析 |
| 6.4 优化冷铁工艺及缩松缩孔结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（4）挖掘机用多路阀数字化设计技术与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 多路阀概述 |
| 1.2.1 多路阀简介 |
| 1.2.2 多路阀的发展历程 |
| 1.3 多路阀数字化设计研究现状 |
| 1.3.1 节流槽阀口数字化设计研究现状 |
| 1.3.2 阀体铸造工艺数字化设计研究现状 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 2 28B型多路阀结构原理及理论分析计算 |
| 2.1 28B型多路阀的基本结构 |
| 2.2 28B型多路阀工作原理 |
| 2.3 28B型多路阀主要参数的理论计算 |
| 2.3.1 关键几何尺寸理论计算 |
| 2.3.2 阀芯间隙泄漏量理论分析计算 |
| 2.3.3 阀芯受力分析 |
| 2.3.4 压力损失理论计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 多路阀阀口面积计算 |
| 3.1 典型节流槽阀口面积计算原理 |
| 3.2 U形节流槽阀口面积计算过程 |
| 3.3 孔形节流槽阀口面积计算过程 |
| 3.4 二节U形槽阀口面积计算过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 液控比例多路阀的阀口流场仿真 |
| 4.1 网格划分 |
| 4.1.1 FLUENT Meshing网格技术简介 |
| 4.1.2 阀口流场区域网格划分 |
| 4.2 边界条件和计算条件 |
| 4.3 仿真模拟结果与分析 |
| 4.4 多路阀其余各联阀口流场仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 阀体铸造仿真 |
| 5.1 ProCAST软件简介及数学模型 |
| 5.1.1 ProCAST软件简介 |
| 5.1.2 铸造过程数学模型 |
| 5.2 多路阀阀体原始铸造工艺系统数字化仿真 |
| 5.2.1 网格划分 |
| 5.2.2 边界条件设置 |
| 5.2.3 凝固过程模拟结果分析 |
| 5.3 改进后的阀体铸造工艺系统数字化仿真 |
| 5.3.1 阀体铸造工艺系统的改进方案 |
| 5.3.2 方案改进后的凝固过程数字化仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1.总结 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读学位期间发表的学术成果 |
（5）高锰钢辙叉铸造工艺参数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及背景 |
| 1.2 高锰钢辙叉铸造缺陷国内外研究现状 |
| 1.2.1 辙叉材料及铸造工艺 |
| 1.2.2 高锰钢辙叉铸造缺陷的研究 |
| 1.3 高锰钢辙叉铸造数值模拟 |
| 1.3.1 铸造数值模拟技术 |
| 1.3.2 ProCAST软件 |
| 1.3.3 高锰钢辙叉铸造过程数值模拟技术原理 |
| 1.4 基于CAFE模型金属宏观组织生长模拟的应用 |
| 1.4.1 CAFE模型 |
| 1.4.2 CAFE模型国内外研究现状 |
| 1.5 研究内容及研究意义 |
| 第2章 高锰钢辙叉铸造的研究模型与基本假设 |
| 2.1 辙叉系统几何模型的确立 |
| 2.2 高锰钢辙叉铸造过程基本假设 |
| 2.2.1 基于Niyama判据的高锰钢铸造缺陷假设 |
| 2.2.2 高锰钢辙叉铸造材料 |
| 2.2.3 浇铸速度衰减假设 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 铸造模拟技术与缺陷分析 |
| 3.1 高锰钢辙叉铸造数值模拟技术 |
| 3.2 铸造流程显化与综合分析 |
| 3.2.1 高锰钢辙叉铸造流场 |
| 3.2.2 高锰钢辙叉铸造过程 |
| 3.2.3 温度场与铸造缺陷的分析 |
| 3.3 基于不同发热冒口的铸造缺陷研究 |
| 3.3.1 保温发热冒口 |
| 3.3.2 冒口发热时间对辙叉铸造缺陷的影响 |
| 3.3.3 冒口发热量对辙叉铸造缺陷的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高锰钢辙叉工艺优化 |
| 4.1 冒口优化方案 |
| 4.1.1 优化方案确立 |
| 4.1.2 过渡区域优化数值模拟 |
| 4.2 一种锻铸一体的辙叉生产方法 |
| 4.2.1 锻铸一体铸造辙叉优化方案 |
| 4.2.2 基于ProCAST数值模拟的优化方案可行性分析 |
| 4.2.3 分离式锻件的优化方案 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高锰钢辙叉铸造宏观组织生长 |
| 5.1 CAFE模型机理分析 |
| 5.1.1 连续非均匀形核 |
| 5.1.2 生长动力学模型 |
| 5.1.3 FE-CA耦合模型 |
| 5.2 CAFE数值模拟参数 |
| 5.3 基于CAFE的高锰钢辙叉凝固组织生长数值模拟 |
| 5.3.1 心轨凝固组织生长过程 |
| 5.3.2 CAFE数值模拟分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（6）蠕墨铸铁离合器压盘铸件残余应力的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 残余应力基本理论 |
| 1.2.1 定义和产生原理 |
| 1.2.2 分类和产生原因 |
| 1.3 残余应力的测量方法 |
| 1.3.1 无损检测法 |
| 1.3.2 破坏性检测 |
| 1.3.3 应力测试方法优缺点对比 |
| 1.4 残余应力消除方法 |
| 1.5 铸造残余应力数值模拟技术研究进展 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 ProCAST数值模拟软件与实验研究 |
| 2.1 ProCAST模拟软件 |
| 2.1.1 ProCAST简介 |
| 2.1.2 ProCAST适用范围 |
| 2.1.3 ProCAST材料数据库 |
| 2.1.4 ProCAST分析模块 |
| 2.2 实验所需设备与仪器 |
| 2.3 实验材料制备 |
| 2.4 硬度测量实验 |
| 2.5 金相组织观察 |
| 第三章 压盘铸件铸造过程数值模拟 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 ProCAST的计算流程 |
| 3.3 建立三维模型 |
| 3.3.1 建立 GGV30 汽车压盘铸件三维模型 |
| 3.3.2 建立砂型 |
| 3.4 有限元模型的建立 |
| 3.4.1 网格的划分 |
| 3.4.2 界面的赋值 |
| 3.5 边界条件以及模拟参数的设定 |
| 3.5.1 浇注工艺参数的设定 |
| 3.5.2 材料属性的确定 |
| 3.5.3 设置运行参数 |
| 3.6 温度场分析 |
| 3.6.1 充型过程温度场 |
| 3.6.2 凝固过程温度场分布特征 |
| 3.6.3 压盘凝固过程特征 |
| 3.6.4 压盘铸件凝固后冷却过程温度场变化 |
| 3.7 应力场分析 |
| 3.7.1 压盘铸件凝固过程变形特征 |
| 3.7.2 残余应力场 |
| 3.7.3 特征点应力随时间变化 |
| 3.7.4 径向应力分析 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 残余应力测试实验 |
| 4.1 残余应力试验测量和数据对比分析 |
| 4.2 残余应力实际测量试验 |
| 4.3 试验数据与模拟数据对比分析 |
| 4.4 原因分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 降低蠕墨铸铁压盘铸件残余应力的研究 |
| 5.1 自然时效降低压盘件残余应力的效果 |
| 5.2 化学成分对铸态蠕墨铸铁残余应力的影响 |
| 5.2.1 显微组织 |
| 5.2.2 碳当量对铸态蠕墨铸铁成分和组织的影响 |
| 5.2.3 碳当量对蠕墨铸铁应力的影响 |
| 5.2.4 Si/C比对铸件残余应力的影响 |
| 5.3 铸造工艺参数对压盘应力的影响 |
| 5.3.1 浇注温度对压盘铸件残余应力的影响 |
| 5.3.2 落砂温度对铸件残余应力的影响 |
| 5.4 压盘件在不同铸造工艺方案下的应力对比 |
| 5.4.1 底注式浇注工艺方案 |
| 5.4.2 底注式充型凝固过程 |
| 5.4.3 压盘件在不同工艺方案下的应力对比分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（7）多维振动水模拟实验台的设计与充型机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 数值模拟技术在铸件充型与凝固中的应用与研究 |
| 1.3 振动技术在铸件充型与凝固中的应用与研究 |
| 1.4 水模拟实验的研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容及创新点 |
| 1.5.1 论文的主要研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 水模拟技术及其实验机理的研究 |
| 2.1 水模拟技术的概述 |
| 2.2 水模拟相似理论的推导 |
| 2.3 基于水模拟技术的理论模型可行性分析 |
| 2.4 水模拟技术模型比例尺的确定与转换 |
| 2.4.1 模型比例尺的确定 |
| 2.4.2 常用物理量比例尺的转换 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多维振动水模拟实验台主体结构的设计 |
| 3.1 基于TRIZ理论的多维振动水模拟实验台主体结构的设计 |
| 3.1.1 TRIZ理论的概述 |
| 3.1.2 问题描述 |
| 3.1.3 九屏法分析 |
| 3.1.4 金鱼法分析 |
| 3.1.5 技术方案的整理与评价 |
| 3.2 多维振动水模拟实验台总体设计方案的确定 |
| 3.3 多维振动水模拟实验台主体结构的设计与选型 |
| 3.3.1 浇包及浇包嘴的设计 |
| 3.3.2 浇包升降装置的设计 |
| 3.3.3 倾倒装置的设计 |
| 3.3.4 测量与控制装置的设计与选型 |
| 3.3.5 多维振动实验台的选型 |
| 3.4 水模拟实验台的静力学分析 |
| 3.4.1 方案一的静力学分析 |
| 3.4.2 方案二的静力学分析 |
| 3.5 典型实验零件浇注系统的设计 |
| 3.5.1 浇注系统的设计原则 |
| 3.5.2 浇注系统的基本类型 |
| 3.5.3 不同种类零件浇注系统的设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 铸件数值模拟与工艺优化 |
| 4.1 金属液充型与凝固过程的数值模拟研究 |
| 4.1.1 充型过程的数学模型 |
| 4.1.2 凝固过程的数学模型 |
| 4.1.3 凝固过程结晶潜热的处理 |
| 4.1.4 铸件缩松、缩孔缺陷的预测 |
| 4.2 铸件数值模拟的前处理技术 |
| 4.2.1 网格划分 |
| 4.2.2 模拟参数的设置 |
| 4.3 铸件充型与凝固过程的模拟与分析 |
| 4.3.1 充型过程的模拟与分析 |
| 4.3.2 凝固过程的模拟与分析 |
| 4.4 铸件浇注工艺方案的优化与改进 |
| 4.4.1 铸件浇注工艺的优化方案 |
| 4.4.2 优化方案模拟参数的设置 |
| 4.4.3 优化方案充型过程的模拟与分析 |
| 4.4.4 优化方案充型过程型腔内气体流动情况分析 |
| 4.4.5 优化方案凝固过程的模拟与分析 |
| 4.5 铸造工艺参数的优化 |
| 4.5.1 浇注温度的影响 |
| 4.5.2 浇注时间的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 多维振动铸件充型过程的数值模拟与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 离散单元法的概述 |
| 5.2.1 离散单元法的概述与应用 |
| 5.2.2 离散单元软件的概述 |
| 5.3 离散单元法在铸件充型过程中的应用 |
| 5.3.1 模拟参数的设置 |
| 5.3.2 不同振动参数对铸件充型能力的影响 |
| 5.3.3 不同振动参数对铸件充型能力敏感程度的研究 |
| 5.3.4 最佳工艺参数的模拟及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 多维振动水模拟实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多维振动水模拟实验台的搭建 |
| 6.3 多维振动水模拟相似实验 |
| 6.3.1 实验材料 |
| 6.3.2 实验流程 |
| 6.3.3 实验注意事项 |
| 6.3.4 多维振动水模拟实验与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（8）铸钢件浇冒口工艺优化设计方法及CAD/CAE集成系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源与意义 |
| 1.2 浇冒口工艺优化设计方法研究现状 |
| 1.3 铸造CAD/CAE集成系统研究现状 |
| 1.4 目前存在的问题和主要研究内容 |
| 2 浇注系统工艺优化设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 浇注系统工艺优化设计模型 |
| 2.3 浇注系统工艺优化设计模型的求解 |
| 2.4 实验验证与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冒口系统工艺优化设计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于流动模型补缩路径与热节的计算 |
| 3.3 基于距离场几何热节的计算 |
| 3.4 冒口系统工艺优化设计模型 |
| 3.5 冒口系统工艺优化设计模型的求解 |
| 3.6 实验验证与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 铸钢件浇冒口工艺优化CAD/CAE集成系统的开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CAD/CAE集成系统总体设计 |
| 4.3 CAD关键技术 |
| 4.4 工艺优化及CAE关键技术 |
| 4.5 CAD/CAE集成系统功能实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 实际铸钢件的应用与验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基座铸钢件浇冒口系统工艺优化应用 |
| 5.3 基座铸钢件浇冒口工艺优化结果的验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的主要论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间所获得的奖励 |
（9）A356铝合金薄壁框架铸件的铸造工艺设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstact |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大型铝合金薄壁框架类铸件的研究 |
| 1.2 数值模拟技术国内外研究 |
| 1.2.1 充型过程数值模拟的研究 |
| 1.2.2 凝固过程数值模拟的研究 |
| 1.2.3 应力场数值模拟的研究 |
| 1.2.4 微观组织模拟的研究 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 本文研究的目的和意义 |
| 1.4 本文研究的主要内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 铸造过程数值模拟理论模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 充型及凝固过程理论模型 |
| 2.2.1 流场控制方程 |
| 2.2.2 凝固温度场控制方程 |
| 2.3 应力场理论模型 |
| 2.3.1 合金的凝固行为 |
| 2.3.2 凝固过程应力模型 |
| 2.3.3 Pro-CAST中应力模型 |
| 2.4 微观组织模拟理论模型 |
| 2.4.1 微观形核模型 |
| 2.4.2 枝晶尖端生长动力学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铸造工艺方案的研究 |
| 3.1 铸件零件图 |
| 3.2 铸件结构特点 |
| 3.3 铸件的铸造工艺设计 |
| 3.3.1 铸造工艺参数的选取 |
| 3.3.2 浇注系统的设计 |
| 3.3.3 补缩系统的设计 |
| 3.3.4 分型面的设计 |
| 3.4 铸件工艺方案的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 模拟结果及工艺优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟前处理 |
| 4.2.1 模型的建立及导入 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 模拟参数的设置 |
| 4.3 方案一和方案二模拟结果及分析 |
| 4.3.1 铸件缩松缩孔的分析 |
| 4.3.2 铸件流场的分析 |
| 4.3.3 铸件应力场的分析 |
| 4.4 方案三内浇口数量的研究 |
| 4.4.1 不同内浇口数量对充型时间的影响 |
| 4.4.2 不同内浇口数量对充型速度场的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 铸造工艺参数对铸件变形及开裂的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 方案二的研究 |
| 5.2.1 浇注速度对铸件应力场的影响 |
| 5.2.2 浇注温度对铸件应力场的影响 |
| 5.2.3 砂型温度对铸件应力场的影响 |
| 5.3 方案三的研究 |
| 5.3.1 浇注速度对铸件应力场的影响 |
| 5.3.2 浇注温度对铸件应力场的影响 |
| 5.3.3 砂型温度对铸件应力场的影响 |
| 5.4 最终工艺方案的研究 |
| 5.4.1 最终方案的确定 |
| 5.4.3 最终方案变形情况的研究 |
| 5.4.4 整个铸件变形前后的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 薄壁框架铸件微观组织模拟及分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 微观组织模拟前处理 |
| 6.2.1 生长动力学参数的计算 |
| 6.2.2 形核参数的设置 |
| 6.2.3 微观组织模拟计算域的选择 |
| 6.2.4 耦合模式的选择 |
| 6.3 微观组织模拟结果 |
| 6.4 模拟结果与实际生产铸件微观组织的对比 |
| 6.4.1 金相组织分析 |
| 6.4.2 EBSD实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 微观组织模拟phs文件 |
| 在读期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（10）铝合金接线盒压铸工艺及模具数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 压力铸造技术发展概述 |
| 1.2 铸造数值模拟技术发展概述 |
| 1.2.1 国外发展概述 |
| 1.2.2 国内发展概述 |
| 1.3 铸造数值模拟技术在压力铸造上的应用 |
| 1.4 课题研究背景与内容 |
| 1.4.1 课题研究背景 |
| 1.4.2 课题研究内容 |
| 第二章 压力铸造成形理论 |
| 2.1 压力铸造过程 |
| 2.1.1 压力铸造成形过程 |
| 2.1.2 金属液在压室中的运动状态 |
| 2.1.3 金属液充填型腔时的形态 |
| 2.2 压铸充型过程数值模拟理论基础 |
| 2.2.1 连续性方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 能量守恒方程 |
| 2.3 压铸凝固过程数值模拟理论基础 |
| 2.3.1 热传导 |
| 2.3.2 热对流 |
| 2.3.3 辐射换热 |
| 2.4 铸造数值模拟基本算法 |
| 2.4.1 流体场数值模拟算法 |
| 2.4.2 数值离散方法 |
| 2.5 铸造模拟软件 |
| 2.5.1 常用铸造模拟软件 |
| 2.5.2 FLOW-3D常用物理模型 |
| 2.5.3 FLOW-3D网格划分 |
| 第三章 接线盒压铸工艺方案设计及优化 |
| 3.1 铝合金接线盒压铸件结构分析 |
| 3.2 压铸模具分型面确定 |
| 3.3 浇注系统设计及优化 |
| 3.3.1 浇注系统设计 |
| 3.3.2 方案1 |
| 3.3.3 方案2 |
| 3.4 排溢系统设计 |
| 本章小结 |
| 第四章 接线盒生产工艺参数方案研究 |
| 4.1 正交试验方案设计 |
| 4.1.1 试验因素选定 |
| 4.1.2 正交试验方案 |
| 4.2 模拟试验结果分析 |
| 4.2.1 充型过程 |
| 4.2.2 凝固过程 |
| 4.3 较优生产工艺参数方案 |
| 本章小结 |
| 第五章 压铸模具设计及生产验证 |
| 5.1 确定压铸机 |
| 5.2 成型零件设计 |
| 5.2.1 成型零件尺寸设计 |
| 5.3 模架设计 |
| 5.3.1 套版设计 |
| 5.3.2 导柱设计 |
| 5.3.3 动模座板和垫块设计 |
| 5.4 抽芯机构设计 |
| 5.4.1 抽芯力及抽芯距离计算 |
| 5.4.2 斜销设计 |
| 5.4.3 滑块及其锁紧和限位装置 |
| 5.5 推出机构设计 |
| 5.5.1 推杆设计 |
| 5.5.2 推板和推杆固定板 |
| 5.6 压铸机校核 |
| 5.7 生产验证 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、基于网格的铸造凝固过程数值模拟系统（论文参考文献）
- [1]基于SPH法的挤压铸造充型凝固过程数值模拟研究[D]. 宋婷婷. 太原理工大学, 2021
- [2]基于MAGMA的汽车轮毂支架铸造工艺研究[D]. 张梦琪. 长春工业大学, 2021(01)
- [3]汽车转向节铸造成型数值模拟及工艺优化[D]. 介璐阳. 长春工业大学, 2021(08)
- [4]挖掘机用多路阀数字化设计技术与应用研究[D]. 徐从旺. 烟台大学, 2021
- [5]高锰钢辙叉铸造工艺参数研究[D]. 吕瑞皓. 燕山大学, 2021(01)
- [6]蠕墨铸铁离合器压盘铸件残余应力的研究[D]. 江长. 合肥工业大学, 2021(02)
- [7]多维振动水模拟实验台的设计与充型机理研究[D]. 张子鹏. 安徽理工大学, 2020
- [8]铸钢件浇冒口工艺优化设计方法及CAD/CAE集成系统的研究[D]. 王瞳. 华中科技大学, 2020
- [9]A356铝合金薄壁框架铸件的铸造工艺设计与优化[D]. 何立同. 内蒙古工业大学, 2020(02)
- [10]铝合金接线盒压铸工艺及模具数值模拟研究[D]. 周启航. 大连交通大学, 2020(06)