对转向器真空压铸模流的分析研究

　　本文探讨研究了对转向器真空压铸模流的分析相关内容。

　　1问题描述

　　真空压铸可以有效的改善铸件内部的气孔缺陷，并且使铸件组织更加致密，增加强度;但由于设备抽真空能力等其他方面原因，导致型腔内还存在少量气体。转向器的上壳体位于最后填充部位，发现在该部位没有设置有效的排气通道，剩余气体有可能被金属液卷到该，导致该处出现气孔缺陷。

　　本次用Flow3D软件对增加排气道后的真空压铸转向器壳体进行流态分析，并且和之前没加该排气道时的流态情况进行对比，用数值模拟的方式分析增加该排气道后，对转向器上壳体产生气孔的部位是否有作用。

　　2实体的建立

　　2.1转向器实体建模

　　模流分析采用Pro/E建模冲压模毕业设计，用Flow3D做前处理和求解，分析采用有限差分网格，网格数量控制在600W左右，求解包括流场、温度场、缺陷场、速度场。转向器的实体模型如图1所示：

　　2.3参数

　　由于材料是铝合金结构件，冲压毕业设计。内浇口速度范围应该在20-60m/s。浇注温度680-720，模具温度160-200。本次模拟选用如下参数锐意车中控盒挡板双型腔注射模设计，冲头压射速度计算公式如下：

　　V1S1=V2S2

　　压铸模流分析V1-内浇口速度

　　V2-冲头速度

　　S1-内浇口横截面积

　　S2-冲头横截面积

　　此次真空压铸转向器壳体的模拟计算选用一组参数预模拟，表2为转向器真空压铸的工艺参数。

　　表2转向器真空压铸工艺参数

　　3模流分析

　　转向器的表面温度场和腔体的流态如下图所示，由流动情况看出，新增加的排气道并没有影响金属液的填充顺序，金属液还是依次填充零件的各个部位;温度场云图上，除了部分远浇口区域温度较低，其他区域的温度分布是比较均匀的。

　　(a)原状态(b)新增加排气道

　　红色部位为气孔出现几率大的地方;对比a、b两图，增加排气道后，气孔出现几率大的部位明显减少，并且重要部位的气孔情况已经得到很好的控制。

　　4结论

　　上壳体处新增加的排气道可以明显降低气孔缺陷的产生，并且新增加的排气道没有改变金属液的填充顺序。