圖5 輪幅中部氣孔的形成

圖6 凝固過程液體分?jǐn)?shù)分布

圖7 凝固過程中各個測試點(diǎn)溫度曲線

缺陷的產(chǎn)生原因與消除方法

低壓鑄造生產(chǎn)中鑄件比較容易產(chǎn)生一些鑄造缺陷，其原因是多方面的，與鑄造設(shè)備、模具、工藝和具體的操作有關(guān)，為了獲得高質(zhì)的鎂合金鑄件，必須對產(chǎn)生的質(zhì)量問題做出正確的判斷，找出真正的原因，并提出相應(yīng)切實(shí)可行有效的改進(jìn)措施，以提高鑄件的質(zhì)量。
在本文研究的鎂合金低壓鑄造過程中，根據(jù)模擬的分析，預(yù)測出可能產(chǎn)生的缺陷有氣孔和縮孔。

1．氣孔：形成氣孔的原因一般有兩種，一種是在填充時，卷入氣體形成的內(nèi)表面光亮和光滑、形狀較為規(guī)則的空洞。另一種是合金熔煉不正確或者精煉不夠，氣體溶解于合金中。壓鑄時，凝固很快，溶于金屬內(nèi)部的氣體來不及析出，使金屬內(nèi)的氣體留在鑄件內(nèi)而形成的空洞。

在填充過程中，輪輻中部產(chǎn)生的氣孔屬于上面介紹的*種情況，其改善措施有：降低內(nèi)澆口的速度； 改變輪輻的幾何結(jié)構(gòu)。

2．縮孔：鑄件在凝固過程中，金屬補(bǔ)償不足所形成的呈暗色、表面粗糙、形狀不規(guī)則的空洞。 輪轂在凝固過程中所形成的縮孔，主要是由于輪心部位和模具的設(shè)計不合理造成的。其改善措施有：改進(jìn)輪心部位為*軸對稱結(jié)構(gòu)；改善模具的冷卻系統(tǒng)。

本文運(yùn)用商用軟件pam-casttm對鎂合金輪轂低壓鑄造進(jìn)行了數(shù)值模擬，采用az91d作為研究合金，對填充和凝固過程中的各種變量分布情況進(jìn)行了分析，包括溫度場，速度矢量場和液體分?jǐn)?shù)。進(jìn)而預(yù)測了在此過程中可能出現(xiàn)的各種缺陷，并提出了消除這些缺陷而采取的措施。同時為實(shí)際生產(chǎn)準(zhǔn)確地確定出填充和凝固時間。該模擬及分析結(jié)果對提高鑄件質(zhì)量、性能和生產(chǎn)效率，降低和消除鑄造缺陷具有很重要的實(shí)際意義。