铝合金压铸充型流态动态演变过程研究.pdf

重庆大学硕士学位论文 中文摘要 摘 要 随着压铸产品朝着薄壁、复杂化方向发展，对充型过程的精细化控制显得尤 为重要，因此需要了解金属液在型腔中的流动特征及压铸参数对充型流动的影响 规律。目前对于压铸充型过程中金属液流动规律研究的主流方法是数值模拟和水 力模拟，但数值模拟和水力模拟与实际充型过程存在着一定差异。为此本文利用 压铸充型过程的动态实时表征，观察研究了不同快压射速度、不同内浇口厚度以 及型腔结构对充型流动过程的影响，并与相同实验条件的数值模拟进行了对比分 析，得出以下主要结论： ① 金属液从内浇口进入模具型腔后，随着充型速度的增加，金属液的流动是 不连续的，其流动前沿形貌由光滑圆整逐渐向破碎飞溅转变。由于射流的附壁效 应，金属液贴附玻璃视窗侧向前充型，沉孔凸台及截面突变结构对充型初期流动 形态的影响较小。通孔凸台的存在改变了充型流态，迫使流动产生分离流，促使 了金属液流动过程中空洞的产生。 ② 当金属液以1.5m/s 的快压射速度充型时，其流动前沿比1.0m/s 充型时更 早地发生了破裂，并且在相同位置流动前沿的破碎飞溅程度更加严重。 ③ 内浇口厚度会影响金属液的流动特征。内浇口厚度越大，金属液流动前沿 不易发生破裂，并且在相同充型距离下，流动前沿的破碎飞溅程度较低。同时， 内浇口厚度越大，流动前沿不易扩展，容易产生金属液堆积。 ④ 当充型速度和内浇口厚度发生变化时，数值模拟充型流动趋势以及空洞产 生位置跟实际充型过程吻合，但流动前沿的破碎飞溅形态跟实际差异较大。 关键词：压铸；流动特征；高温视窗；破碎飞溅；数值模拟 I 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 ABSTRACT With the development of die-casting products towards thin-wall and complicated direction, the fine control of mold filling process is very important. Therefore, it is necessary to understand the flow characteristics of liquid metal in the cavity and the influence of die-casting parameters on mold-filling flow 。At present, numerical simulation and water analogy are the main methods to study the flow law of liquid metal in mold filling process of die casting, but there are some differences between numerical simulation and water analogy as compared with the actual mold filling process. In this paper, the dynamic real-time characterization of mold filling process of die casting was used to observe and studied the influence of different fast injection velocity, different ingate thickness and cavity structure on mold filling process. At the same time, the numerical simulatio