【正文】 你必須努力，當(dāng)有一天驀然回首時(shí)，你的回憶里才會(huì)多一些色彩斑斕，少一些蒼白無力。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。2. 若不是心寬似海，哪有人生風(fēng)平浪靜。王老師一直在嚴(yán)格地要求我，他淵博的知識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度時(shí)刻感染和激勵(lì)著我，促使我奮進(jìn)；他以身作責(zé)、言傳身教的工作作風(fēng)不僅使我學(xué)有長進(jìn)，也使我在做人方面受益匪淺。所以低壓鑄造一般采用金屬型，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，提高效率。但是其的選擇沒有規(guī)律，需要靠經(jīng)驗(yàn)或者多次實(shí)驗(yàn)，選擇最佳參數(shù)。在其型腔內(nèi)部表面涂上涂料，則其獲得的鑄件表面質(zhì)量好。因?yàn)槔贸湫秃蟾鲌?chǎng)的參數(shù)，不必另設(shè)參數(shù)，所以計(jì)算過程比較快。整個(gè)充型過程平穩(wěn)。 (a) t= (b) t= (c) t= (d) t= (e) t= (f) t= (g)t= (h)t= (i)t= 充型完成時(shí)圖42 鑄件充型情況及其溫度分布在充型過程中，各階段充型分布如圖42所示。鋁合金澆注溫度為710℃，砂型溫度為25℃。鋁合金帶輪三維造型圖如圖41所示： （a）鑄件正視圖 （b）鑄件側(cè)視圖 圖41 鑄件的三維視圖(2)三維造型工具將鑄件和實(shí)體生成實(shí)體后，以供導(dǎo)入模擬軟件Viewcast。(1)三維實(shí)體造型充型過程計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬是在流體力學(xué)和傳熱學(xué)的基礎(chǔ)上，通過建立并求解描述液態(tài)金屬流動(dòng)過程的控制方程，求解后得到充型過程中壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)以及自由表面的進(jìn)展，為后續(xù)的凝固過程模擬以及澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。Viewcast軟件不但適用于砂型鑄造，而且可用于金屬型鑄造、壓力鑄造等其它鑄造工藝方法。拋光后用蒸餾水拭洗，用自來水拭擦有時(shí)會(huì)產(chǎn)生黑色表面。 表31 參數(shù)設(shè)置帶輪低壓排氣管低壓帶輪調(diào)壓排氣管低壓同步壓力50KPa升液速度40mm/s40mm/s40mm/s40mm/s升液壓力5KPa5KPa5KPa5KPa充型速度45mm/s45mm/s45mm/s45mm/s充型壓力15KPa18KPa20KPa22KPa結(jié)殼時(shí)間3s3s3s3s結(jié)殼增壓壓力5KPa5KPa5KPa5KPa結(jié)殼增壓速度2KPa/s2KPa/s2KPa/s2KPa/s結(jié)晶時(shí)間240s240s240s360s結(jié)晶增壓壓力5KPa5KPa5KPa5KPa結(jié)晶增壓速度2KPa/s2KPa/s2KPa/s2KPa/s金屬液密度2400Kg/m32400Kg/m32400Kg/m32400Kg/m3阻力系數(shù)1111(3)澆注完成后獲得的鑄件澆注完成后，需要將鑄件進(jìn)行清理、切澆口等步驟。反重力鑄造裝備控制軟件在參數(shù)設(shè)置界面可對(duì)這13個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。鑄型在放置時(shí)，需要將其上面的所畫的十字線與下壓力罐的上端面的十字線對(duì)齊，使?jié)裁翱谂c升液管口對(duì)準(zhǔn)。組裝好的鑄型內(nèi)部如果有落紗需要清理，可以將吹氣管伸入到砂型型腔的內(nèi)部，將落紗吹出。將升液管放在加熱爐中加熱到500℃左右，進(jìn)行升液管的預(yù)熱，當(dāng)進(jìn)行鋁合金澆注時(shí)，快速取出放入坩堝中。醇基涂料主要由乙醇、滑石粉、膠等組成,其作用為提高鑄件表面質(zhì)量。但手工造型要求工人有較高的技術(shù)水平，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，鑄件的質(zhì)量在很大程度上取決于工人的技術(shù)水平和熟練程度，不易穩(wěn)定。過程監(jiān)控運(yùn)行時(shí),控制軟件通過數(shù)字量輸入輸出(DI/DO)板卡輸出數(shù)字量控制信號(hào),控制相應(yīng)氣動(dòng)截止閥的打開與關(guān)閉以及數(shù)字式組合閥的開度差壓/壓力傳感器根據(jù)壓力罐內(nèi)的壓差變化輸出模擬信號(hào),經(jīng)模擬量輸入板卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字量被控制軟件采集控制軟件對(duì)反饋的壓差信號(hào)以及設(shè)定的充型工藝曲線進(jìn)行比較后,根據(jù)控制算法輸出相應(yīng)的數(shù)字控制信號(hào)完成對(duì)各閥狀態(tài)的調(diào)控,從而保證壓力罐內(nèi)的壓差按照設(shè)定的充型工藝參數(shù)進(jìn)行。強(qiáng)電控制部分主要完成熔化爐的爐溫控制,液壓站空壓機(jī)和真空泵等的開與關(guān)控制,其實(shí)現(xiàn)控制方法比較簡單?？ōh(huán)用于低壓鑄造時(shí)取代上壓力罐,作為鎖緊組成部分實(shí)現(xiàn)下壓力罐的鎖緊密封。多功能反重力鑄造設(shè)備主要由反重力鑄造設(shè)備主體、多功能氣路控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成,通過電控系統(tǒng)輸出控制信號(hào)自動(dòng)完成不同功能氣路的切換及壓差跟蹤控制,實(shí)現(xiàn)低壓鑄造、差壓鑄造和調(diào)壓鑄造功能。對(duì)于具體的鑄件而言，澆注溫度仍必須根據(jù)其結(jié)構(gòu)、大小、壁厚及合金種類、鑄型條件來正確選擇。升液管直徑取90～120mm為宜，其截面積要大于與升液管相連澆道面積50％以上(指單個(gè)澆道面積)，既有利于鑄件補(bǔ)縮，又可保證升液管在整個(gè)鑄型中最后凝固。保壓時(shí)間由合金溫度、鑄件結(jié)構(gòu)等因素決定?！?，增加的壓力主要是保證鑄件組織致密，減少疏松、縮孔缺陷，從而在鑄件不同壁厚處獲得比較接近的力學(xué)性能，而且能有效阻止合金中氣體的析出?！〕湫驮鰤褐档倪x擇為了保證充型過程中液面不降落始終停留在鑄型頂部，在原來壓差的基礎(chǔ)上再增加一定數(shù)值的壓力，稱充型增壓值。充型速度無量綱計(jì)算公式： (2)式中，為金屬液在鑄型中的(最小允許)平均上升速度(沿鑄件高度)，mm/s；ｈ為鑄件高度，mm；δ為鑄件壁厚，mm；ｔ澆為合金液的澆注溫度，℃。 低壓鑄造澆注工藝參數(shù)的選擇　升液速度的確定其中升液階段的加壓速度應(yīng)使合金液平穩(wěn)上升，升液速度一般控制在50 mm/s左右， MPa/s，升液時(shí)間視充型壓力而定。5) 如果有砂芯，那么由砂芯形成的鑄件表面部分的機(jī)械加工余量應(yīng)大于由金屬型（芯）直接形成的鑄件表面部分的機(jī)械加工余量。2) 尺寸精度要求越大時(shí)，對(duì)尺寸的加工余量應(yīng)越大。選用的分型面如圖23所示。 根據(jù)澆注位置的確定的原則及鑄件的結(jié)構(gòu)，以及在確定分型面時(shí)須注意的幾點(diǎn)：1) 分型面應(yīng)該力求在一個(gè)平面上，盡量避免以階梯或曲面分型。4) 當(dāng)有多個(gè)內(nèi)澆道與橫澆道相連時(shí)，為了使各內(nèi)澆道流量分配均勻，應(yīng)根據(jù)具體的情況(鑄件的結(jié)構(gòu)形式，內(nèi)澆道橫澆道升液管相對(duì)位置，澆注速度，液態(tài)合金的粘度等等)來確定各個(gè)內(nèi)澆道的截面積。其應(yīng)遵循的原則：1) 應(yīng)充分發(fā)揮澆注系統(tǒng)的補(bǔ)縮作用，為此應(yīng)保證F升液管F橫F內(nèi)。這種凝固方式的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，難度較大，這需要工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)鑄件的凝固規(guī)律有清楚的認(rèn)識(shí)，并能確定相應(yīng)的強(qiáng)化措施。對(duì)于這種鑄件，據(jù)文獻(xiàn)[12]所述，最好的工藝方法是金屬型覆砂造型，用覆砂層的厚度變化以及烘干時(shí)煙氣的吸入方向來造成并強(qiáng)化溫度梯度，以便順序凝固的實(shí)現(xiàn)。與此相反，對(duì)于壁厚大的鑄件，采用砂型或金屬型鑄造時(shí)，一般采用順序凝固的方式。②砂型的導(dǎo)熱系數(shù)小，根據(jù)文獻(xiàn)[11]的分析可知，液態(tài)金屬流過之后，砂型表面的溫度梯度很小(長春第一汽車廠曾對(duì)CA488氣缸蓋在砂型鑄造時(shí)砂型表面的溫度梯度進(jìn)行過實(shí)測(cè)。鑄件凝固方式的選擇與許多因素有關(guān)，諸如：①鑄件結(jié)構(gòu)(形狀、壁厚及其分布復(fù)雜程度)；②鑄型性質(zhì)(導(dǎo)熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)、壁厚)；③鑄造合金性質(zhì)(結(jié)晶溫度間隔、導(dǎo)熱系數(shù)、收縮率)；④鑄造時(shí)的外界環(huán)境(鑄造方法、壓力、重力以及是否有強(qiáng)制冷卻)等等。 對(duì)于壁厚差大的鑄件，用上述一般措施又難于得到顧序凝固的條件時(shí)，可采用一些特殊的辦法，如在鑄件厚壁處進(jìn)行局部冷卻，以實(shí)現(xiàn)順序凝固。金屬型多用于大批、大量生產(chǎn)的有色金屬鑄件，非金屬鑄型多用于單件小批量生產(chǎn)，如砂型，石墨型，陶瓷型和熔模型殼等都可用于低壓鑄造，而生產(chǎn)中采用較多的還是砂型。壓鑄鋁合金帶輪能夠更大程度的節(jié)省材料和減輕重量，所以本課題研究鋁合金帶輪的低壓鑄造技術(shù)對(duì)提高中國的汽車工業(yè)的快速發(fā)展具有重要的意義。在各種降低油耗的措施中，把實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，即減輕汽車的自重作為首選措施。 選題意義及本文的主要研究內(nèi)容 課題的意義近二十年來，世界汽車工業(yè)面臨著越來越嚴(yán)峻的三大問題，即能源、公害和安全。鑄造充型，凝固過程的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)數(shù)值模擬技術(shù)日趨成熟，目前己經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段，一些著名的商品化軟件包相繼開發(fā)出低壓鑄造充型過程流場(chǎng)模擬功能。鑄造充型凝固過程的數(shù)值模擬，可以幫助工作人員在實(shí)際鑄造前對(duì)鑄件可能出現(xiàn)的各種缺陷發(fā)生的位置、時(shí)間及其大小進(jìn)行預(yù)測(cè)，在澆注前采取輔助措施，確保鑄件的質(zhì)量，縮短試制周期，降低生產(chǎn)成本[910]。通過計(jì)算機(jī)模擬可以在實(shí)際鑄造前對(duì)鑄件可能出現(xiàn)的縮孔缺陷的大小、部位和發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行有效預(yù)報(bào)，以不斷改進(jìn)工藝；根據(jù)溫度場(chǎng)的分布，有效控制凝固過程，確保鑄件質(zhì)量。近年來國內(nèi)外相繼開發(fā)出許多不同類型的鑄造模擬軟件，按發(fā)展過程可大致分為三代：第一代模擬軟件只能用簡單的模數(shù)計(jì)算方法模擬熱流動(dòng)，不能模擬某一時(shí)刻鑄件特定區(qū)域溫度變化；第二代模擬軟件基于溫度場(chǎng)計(jì)算，可以以時(shí)間為參數(shù)顯示鑄件的溫度變化，但沒考慮凝固過程液體流動(dòng)和密度變化，也沒考慮不同合金的凝固結(jié)晶特性；第三代模擬軟件則考慮了溫度場(chǎng)計(jì)算、凝固期間液體流動(dòng)補(bǔ)縮、重量密度及合金顯微組織的影響[7]。在腐蝕環(huán)境下壽命大大縮短。特別是鋁合金輪轂，我國起步時(shí)大部分都采用低壓鑄造，現(xiàn)在由于低壓鑄造成套設(shè)備不能滿足工藝要求，生產(chǎn)率低，許多原來采用低壓鑄造的廠家走回頭路又用金屬型重力鑄造法生產(chǎn)。如：1) 大型薄壁鋁合金鑄件一直是鑄造界的難題，低壓鑄造是最佳工藝方法。各工藝過程連動(dòng)大多由分立的繼電器和電磁閥連動(dòng)，造成原來預(yù)想的比較嚴(yán)格的工藝參數(shù)不能令人滿意。國外金屬型和低壓鑄造件尺寸精度可達(dá)5～6級(jí)，表面粗糙度Ra≤。且由于生產(chǎn)中模具各部分溫度變化，使原來預(yù)定的較好的加壓規(guī)范、工藝參數(shù)并不能重復(fù)保證鑄件品質(zhì)。最明顯的證據(jù)是原先低壓鑄造摩托車輪轂的廠家由于以上原因成品率下降后又紛紛改用金屬型重力鑄造。造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的，如坩堝內(nèi)液面逐漸下降和保溫爐泄漏；控制系統(tǒng)大多采用中間繼電器過程控制，精度很差；減壓閥流量太?。环答佇盘?hào)直接采用氣壓，由于管路阻力，反饋信號(hào)失真以及控制系統(tǒng)對(duì)弱小反饋信號(hào)反應(yīng)不敏感等等。低壓鑄造最重要的是工藝過程要靠液面加壓系統(tǒng)來保證。六豐機(jī)械、扶順輪轂、秦皇島戴卡輪轂公司和廣東中南鋁合金輪轂公司等用低壓鑄造生產(chǎn)鋁輪轂。山口、本田技研德國公司使用30臺(tái)低壓鑄造機(jī)每年生產(chǎn)200萬只鑄鋁輪轂，供應(yīng)OEM市場(chǎng)，包括奧迪，福特，通用，奔馳和沃爾沃等名車制造商。1950年以后由于汽車工業(yè)的發(fā)展，使低壓鑄造工藝和設(shè)備有了一個(gè)飛躍的發(fā)展。低壓鑄造真正被推廣應(yīng)用是在“二戰(zhàn)”以后，當(dāng)時(shí)隨著航空業(yè)的發(fā)展，英國廣泛地采用低壓鑄造生產(chǎn)技術(shù)要求很高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋等輕合金鑄件，并采用金屬型低壓