全鋁鑄件是指是采用鑄造的加工方式而得到的純鋁或鋁合金的設(shè)備器件。一般是采用砂型模或金屬模將加熱為液態(tài)的鋁或鋁合金澆入模腔，而得到的各種形狀和尺寸的鋁零件或鋁合金零件通常就稱為全鋁鑄件。 在全鋁鑄件鑄造生產(chǎn)中，當(dāng)液態(tài)金屬由保溫爐注入型腔時，仍有這樣的問題，即在這一階段出現(xiàn)任何紊流都會產(chǎn)生薄的氧化皮。這些缺陷不僅不會再“治愈”，還作為薄弱點(diǎn)保留在全鋁鑄件中，并常由于在兩壁之間造成的漏隙而使壓力試驗失敗。 全鋁鑄件其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，有多個孔和凹槽，生產(chǎn)難度較大。該閥體在現(xiàn)有的工藝條件下生產(chǎn)，出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的縮氣孔，氣密性試驗不合格，鑄件質(zhì)量不過關(guān)等現(xiàn)象。以該閥體為例，就如何減少鑄件缺陷和提高產(chǎn)品合格率為出發(fā)點(diǎn)，開展了全鋁鑄件剖析、數(shù)值模擬及試驗應(yīng)用等方面的研究，主要工作和結(jié)論如下： 1、對閥體全鋁鑄件進(jìn)行了詳細(xì)剖析，分析了整套質(zhì)量檢驗流程，統(tǒng)計了缺陷類型及其位置分布，確定了缺陷多發(fā)區(qū)域，同時闡述缺陷形成機(jī)理并提出初步解決方案。 2、建立合金充型和凝固過程的數(shù)學(xué)模型，利用ProCAST軟件對閥體鑄件進(jìn)行數(shù)值模擬，分析鑄件的充型和凝固過程，預(yù)測了可能產(chǎn)生缺陷的區(qū)域，其結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)際基本吻合。 3、根據(jù)澆注和排溢系統(tǒng)的設(shè)計原則，針對實(shí)際壓鑄缺陷，對澆注排溢系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提出了兩種設(shè)計方案，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，對兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析，得出佳優(yōu)化方案。 4、根據(jù)正交試驗法，設(shè)計了九組數(shù)值模擬方案，對鑄件的充型過程、凝固過程以及缺陷預(yù)測進(jìn)行綜合分析，確定了佳工藝參數(shù)組合(6.2m/s的壓射速度，650℃的澆注溫度和220℃的模具預(yù)熱溫度)。 5、通過修改澆注排溢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)進(jìn)行壓鑄試驗，得到的全鋁鑄件缺陷少，尺寸，滿足實(shí)際使用要求。