【正文】 只有你自己才能把歲月描畫成一幅難以忘懷的人生畫卷。歲月是有情的，假如你奉獻給她的是一些色彩，它奉獻給你的也是一些色彩。努力過后，才知道許多事情，堅持堅持，就過來了。有時候覺得自己像個神經病。在紛雜的塵世里，為自己留下一片純靜的心靈空間，不管是潮起潮落，也不管是陰晴圓缺，你都可以免去浮躁，義無反顧，勇往直前，輕松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些時間，總會看清一些事。謹以此文獻給所有關心、支持和幫助過我的老師、同學和親人!1. 若不給自己設限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。值此論文完成之際，謹向王老師、歷老師幾個月來的辛勤培養(yǎng)表示崇高的敬意和衷心的感謝!同時感謝材料學院所有的老師和領導!感謝我的同組成員李進寶、程攀峰、聞小濤等在學習上對我的關心和鼓勵，同時河南理工大學材料物理冶金研究所全體成員嚴謹求實的治學態(tài)度、團結協(xié)作的攻關精神，都在潛移默化地影響著我，我將使我受益終生。感謝米老師在這段時間以來為我所做的一切和給予我指導、幫助。參考文獻[1] 羅庚生，張忠忠，呂有綱．低壓鑄造[M]．北京：國防工業(yè)出版，1989[2] 張鵬飛．低壓鑄造輪轂[J]．特種鑄造及有色合金，1995，(6)：510[3] DJohn Rutherford．ZA Alloy Die Casting．ZA Casting Alloys Conference Proceeding[J]．Michigan，1985：33～36[4] 唐劍，黃平，牟大強等．鋁合金熔鑄技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．鋁加工，2001，24(4)：5～10[5] 李英男．大型鋁合金鑄件低壓鑄造[J]．低壓鑄造國外譯文集，1978：3798[6] 趙振華．低壓鑄造氣缸蓋461加上性能的研究[D]．哈爾濱：哈爾濱理T大學，2007：[7] :機械工業(yè)出版社,2001[8] ,2005,(1):1314[9] ,1999,(8):7881[10] 李永保, 柳百成,1996,(3):4042[11] ,1995(2):1119[12] 董秀琦,王冬,:兵器業(yè)出版社,1995. [13] 王冬,1996(2):13[14] 韓寶剛．鋁合金加壓凝固的補縮行為．鑄造，1991(12)致 謝本文是在王狂飛老師和歷長云老師的悉心指導下完成的。（7）通過砂型低壓鑄造實驗可以發(fā)現(xiàn)，其過程復雜，效率低。（5）通過觀察實驗獲得的鑄件的顯微組織，證明低壓鑄造獲得的鑄件組織致密，力學性能好。（4）在低壓鑄造實驗澆注中，澆注工藝參數(shù)的選擇，對于鑄件的成型和質量有著非常重要的影響。（2）經過實驗澆注可以證明，低壓鑄造獲得的鑄件成形性好，有利于形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件。結論本文通過實驗澆注和Viewcast軟件的數(shù)值模擬相互驗證了低壓鑄造在鋁合金帶輪的生產中比重力鑄造所具有的優(yōu)點，在整個畢業(yè)設計中有如下結論：（1）在鋁合金砂型低壓鑄造實驗澆注中，砂型采用的是樹脂自硬砂，其透氣性好。此計算后可以查看凝固過程的縮孔、縮松的分布等如圖43所示。充型過程計算后，根據(jù)充型后的溫度場、應力場等計算鑄件的凝固過程。沒有明顯的液相起伏、飛濺。金屬液在壓力作用下由型腔底部逐層向上順序充填鑄型型腔。t=，金屬液由升液管通過橫澆道進入內澆道，如圖42(e)；t=，金屬液由內澆道均勻充填型腔，液面平穩(wěn)上升，如圖42(f)；t= s時，金屬液完全充滿型腔，充型過程結束，如圖42(i)。如圖42所示。然后根據(jù)前面的計算確定充型過程工藝參數(shù)，并選擇鑄造充型過程對鑄件的最終質量起著決定性的作用，許多鑄造缺陷，如澆不足、冷隔、卷氣、氧化夾渣乃至縮松、縮孔等都與鑄造的充型過程密切相關，利用Viewcast軟件能夠較為準確的表達充型過程和缺陷生成過程，這對于優(yōu)化充型系統(tǒng)設計，避免充型不合理引起的鑄造缺陷具有重要的意義。鑄件的材料選用ZL101A，砂型的材質選擇樹脂砂。(3)，然后利用模擬系統(tǒng)的網格剖分模塊進行有限差分網格自動剖分。它是采用參數(shù)化設計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型，對于設計者來說是更自然，更直觀；Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件。首先根據(jù)低壓鑄造工藝設計中的原則和鑄件實際尺寸，利用三維造型工具Pro/Engineer對鑄件和澆注系統(tǒng)進行三維實體造型，如圖41所示。前處理的主要工作是在計算域內進行鑄件鑄型的三維實體造型，然后在Viewcast軟件中導入實體造型文件。這一過程都集成在了模擬軟件里。以下是利用實驗室的模擬軟件Viewcast對鋁合金帶輪進行充型模擬。它主要包括前處理、模擬運算、后處理、熱物性數(shù)據(jù)庫等多個功能模塊和其它輔助功能；其中前處理包括網格剖分、數(shù)據(jù)準備等；模擬運算包括流場計算、溫度場計算、縮孔縮松預測、鑄鋼熱裂預測、微觀組織模擬等；后處理包括計算結果三維動態(tài)顯示等。Viewcast是基于有限體積法，用于模擬計算鑄件充型和凝固的應用軟件。在XJP100型光學金相顯微鏡觀察并拍取照片，這些樣品的顯微組織如下圖316和圖317所示： 圖316 低壓鑄造鋁合金顯微組織圖317 重力鑄造鋁合金顯微組織 從以上的顯微組織圖像中可以看出：低壓鑄造的鋁合金鑄件的組織比重力鑄造的鋁合金鑄件的組織致密，使其具有更好的機械力學性能。對每個試樣鑲嵌以便于磨金相，先用粗砂紙將晶相表面抹平，然后每個試樣依次經過400，800，1200，2000金相砂紙上研磨→水沖洗→拋光→水沖洗→酒精棉球清洗→烘干→侵蝕→水沖洗→酒精棉球清洗→烘干。一般來說用機械式振動除砂機來除砂和專用的切割機床來切割多余的澆口，但由于實驗室條件所限，所以鑄件的清理和切澆口都需要人工清理。本次實驗澆注共設置四種不同的參數(shù)如表31所示，在澆注最后還需進行一組重力澆注，以方便進行對比。圖314控制軟件的參數(shù)設置界面對于一個新型號鋁合金鑄件,第一次生產很難確定其最佳工藝參數(shù),可將每次生產使 用的工藝參數(shù)及控制參數(shù)全部保存起來,經長 期生產實踐對比確定其最佳工藝參數(shù)。不同的反重力鑄造方法需要用到不同的加壓工藝參數(shù),低壓、差壓和調壓鑄造方法共涉及到同步壓力、升液壓力、充型速度、結殼時間和結晶時間等13個不同的工藝參數(shù),這些工藝參數(shù)的選取和取值對鑄件的內部組織和表面粗糙度有著重要的影響,從而決定鑄件的品質。鑄型放好后，在鑄型上面放上一塊石棉，再用鋼板和螺栓將其固定壓緊。其過程如下圖310和311所示： （a） 精煉劑 (b) 精煉除氣圖311 鋁合金的精煉(1)升液管和鑄型放置 將預熱好的升液管放入坩堝內，然后將合箱好的鑄型倒置放在升液管口前，需要在升液管口上下二個端面放置密封圈片。其過程如下圖39所示： （a） 合箱 （b） 畫線（c） 合箱完成的鑄型圖39 合 箱(3)鋁合金的熔煉圖310 鋁合金錠的重熔鋁合金的熔煉，可有三種作業(yè)方法：①常規(guī)熔煉作業(yè)②合金錠重熔法③一次熔煉法。并將澆冒口所在的面整成水平面，然后在鐵箱上畫十字線，將澆冒口的位置定位，防止在澆注時澆冒口與升液管口錯開，使?jié)沧⑹?，同時在上端蓋上畫十字線，將升液管口定位，是鑄型安放方便，以方便澆注。如下圖38所示： (a) 醇基涂料 (b) 上好涂料的砂型 (c)升液管和工具表面涂料干燥后 (d) 坩堝涂料 (e) 刷涂料圖38 涂料的涂刷(2)合箱將造好的砂型自然硬化干燥后，在砂型型腔內部表面涂上醇基涂料，涂好后點燃干燥。而在將坩堝涂料刷在盛鋁合金液工具表面后，需要經過烘烤干燥后，才能使用。坩堝涂料主要由滑石粉、氧化鋅、水玻璃、膠、水等組成。其過程如圖36所示： （a）樹脂的稱重 (b)固化劑的稱重 (c)加入樹脂進行首次混合 (d)在混合均勻的砂中加入固化劑 (e)再次進行混合 (f)最終混合均勻的用砂圖36 型砂的混合（2）造型這次手工造型的方法是兩箱分開模造型，當鑄件用整體模不能方便起模時，將模樣沿最大截面處分開，一半模樣在下箱，一半模樣在上箱，其過程如下圖37所示： （a） 造芯 （b）造下型 (c)造上型 （d）敞箱，起模，開澆口圖37 砂型的制作（1）刷涂料和升液管的預熱在低壓鑄造中主要用到二種涂料，一種涂到砂型型腔和砂芯表面的醇基涂料；一種涂到盛鋁合金液工具表面的坩堝涂料。因此，手工造型主要應用在單件小批生產中，特別是修配件及大型復雜的試制鑄件中。手工造型操作靈活，模樣等工藝裝備簡單，無論鑄件尺寸大小、復雜程度及合金的種類如何，都能適應。由于本次實驗屬于實驗性澆注，所以采用手工造型。電控系統(tǒng)運行操作時,控制軟件根據(jù)選定的低壓鑄造、差壓鑄造或調壓鑄造功能,調用相應的子控制程序。弱電控制部分是電控系統(tǒng)的關鍵部分,由一體化工作站、數(shù)字量及模擬量輸入與輸出板卡、控制軟件、控制按鈕及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等組成,主要實現(xiàn)數(shù)字信號量的輸入與輸出、壓差及溫度模擬量的采集并完成相關反重力鑄造功能的過程控制。采用此類上下罐式結構不僅易于滿足低壓鑄造、差壓鑄造及調壓鑄造的硬件條件,而且結構簡單,便于操作,安全可靠,其實體如下圖32所示： (a) 下壓力罐 (b) 保溫爐 (c) 上壓力罐 (d) 坩堝(e) 升液管圖32 實驗設備多功能氣路控制系統(tǒng)是實現(xiàn)低壓、差壓、調壓一體化反重力鑄造裝備氣路切換及壓差控制調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)之一,主要由高性能數(shù)字式組合閥、氣動截止閥減壓閥、截流閥、手動截止閥、儲氣罐及真空緩沖罐等組成,如圖33和圖34所示: 圖33 多功能氣路控制系統(tǒng) 圖34 空氣壓縮機圖35 反重力鑄造電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)主要分為強電控制和弱電控制兩部分。上下壓力罐之間設有壓差互通孔及信號采集孔,壓差互通孔在上下壓力罐同步建立正壓及負壓過程