中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 曾欣南昌航空大学 2015年硕士导师: 王家宣共81页

摘要 : 随着人们环保意识的增强，无论是国家还是普通的消费者都对汽车的节能环保提出了越来越为严格的要求，而汽车轮圈作为汽车上的一个重要的行动部件，其质量对于汽车的油耗有着重要的影响。锻造铝合金轮圈相对于传统的铸造铝合金轮圈具有更为良好的机械... 展开随着人们环保意识的增强，无论是国家还是普通的消费者都对汽车的节能环保提出了越来越为严格的要求，而汽车轮圈作为汽车上的一个重要的行动部件，其质量对于汽车的油耗有着重要的影响。锻造铝合金轮圈相对于传统的铸造铝合金轮圈具有更为良好的机械使用性能，而且质量要更轻，因此在近些年来，锻造铝合金轮圈越来越受到市场的青睐。但是传统的轮圈锻造工艺由于工艺复杂、生产效率低、生产成本高等问题一直都没有得到很好的发展。如何降低锻造铝合金轮圈的生产成本是其最急需解决的问题，因此需要对原有的锻造工艺进行不断的改进。本文在总结了传统的铝合金轮圈锻造工艺的基础上，结合轿车轮圈自身结构特点，以复杂锻件的精密成形和闭式模锻锻造成形原理为指导思想，提出了一种新的铝合金轮圈锻造工艺，即整体式铝合金轮圈等温锻造成形工艺。在此基础上，本文还利用DEFORM-3D有限元分析模拟软件对铝合金轮圈的等温锻造过程进行了三维热力耦合有限元分析，通过分析模拟结果获得了锻造成形过程中的等效应力场、等效应变场、速度场和温度场的分布规律以及整个过程的载荷—行程曲线，并且根据模拟软件中的三维模型设计了锻造模具和冲切连皮模具。为了了解不同的工艺参数对锻件质量和成形力的影响，本文设计了7组不同的模拟实验对锻造温度（430℃、450℃、470℃）、摩擦系数（0.1、0.2、0.3）和变形速度（1mm/s、5mm/s、10mm/s）这三种工艺参数的影响进行了研究和分析，为实际生产中设定工艺参数提供理论依据。模拟结果表明：铝合金能够在低应变速率的情况下实现轮圈的等温锻造成形，锻件成形后没有折叠和过烧等锻造缺陷，但是在模具的转角处容易出现充不满和排气问题缺陷。锻造温度越高、摩擦系数越低和变形速度越小都能够降低锻件在锻造成形时的成形力，但是在一定范围内，这几种工艺参数的变化对于锻件内部的等效应变分布情况影响不是很大，参数的变化主要是对最大和最小等效应变有一定的影响。轮圈锻件中的连皮厚度对于锻件的成形也具有一定的影响，连皮结构较厚的锻件等效应变分布更为均匀，锻造时的成形力也更低。本文所研究的整体式铝合金轮圈等温锻造成形技术为解决锻造铝合金轮圈生产工艺复杂、生产成本高这一问题提供了一条途径，为锻造铝合金轮圈的工艺制定和实际生产提供了理论依据。收起

关键词 : 铝合金等温锻造轿车轮圈有限元分析

2. 功率超声双振动头对A356铝合金半固态组织的影响研究

[学位论文] 刘昭亮南昌航空大学 2012年硕士导师: 王家宣共72页

摘要 : 半固态成形技术自提出以来，以其节能、近净成形等优点引起国内外众多学者的关注与研究，都认为这一技术具有很大发展潜能，但因传统制浆工艺成本高，生产过程不稳定，限制了其流变成形技术的工业应用。利用功率超声处理技术制备半固态浆料能大大降低... 展开半固态成形技术自提出以来，以其节能、近净成形等优点引起国内外众多学者的关注与研究，都认为这一技术具有很大发展潜能，但因传统制浆工艺成本高，生产过程不稳定，限制了其流变成形技术的工业应用。利用功率超声处理技术制备半固态浆料能大大降低成本，提高生产效率，能获得晶粒细小、均匀且球化的半固态浆料组织用于流变成形。目前功率超声的细晶机理尚不完全清楚，在半固态领域的应用也较少，有待研究开发。本课题在课题组前期研究的基础上，在短斜流道上加载功率超声双振动头处理流动中的A356铝合金熔体，制备优良的半固态浆料用于流变模锻。根据这一思路，设计了一套交错式功率超声双振动头实验处理装置，分别在斜流道底部焊接两个振动头，振动头分别与1500W和1000W功率发生系统连接，流道倾斜角度可调。同时也参与设计课题组同步进行的对向式实验装置。实验分别研究了不同浇注温度（600℃、620℃、640℃）、不同流道倾斜角度（35°、40°、45°）以及振动头不同摆放位置关系对半固态浆料微观组织的影响。实验结果发现在流道为40°、浇注温度为620℃、交错式功率超声双振动头实验装置的处理效果最好，其平均晶粒尺寸只有33.7μm，形状因子可达0.78，且组织均匀。在实验后期，把半固态制浆与流变模锻相结合。实验分析发现功率超声制备的半固态浆料试样比未超声处理的试样力学性能更好，通过流变模锻的金相组织分析对比，发现半固态模锻后的组织更为细小、球化。本课题利用功率超声与斜板冷却法相结合，功率超声的热效应及机械效应能有效提高形核率，在流动中的熔体有大量结晶形核形成，通过冲刷和功率超声的声流效应均匀化形核分布，使晶粒均匀细小、球化。本课题打破以往制备半固态浆料容量的限制和减小功率超声的衰减效应，生产工艺与设备简单，有一定的工业应用前景。收起

关键词 : 功率超声双振动头铝合金半固态组织流变成形

3. 6063铝合金薄板成型液态模锻工艺研究

[学位论文] 罗贻正南昌航空大学 2011年硕士导师: 王家宣共72页

摘要 : 液态模锻成形工艺作为铸锻结合的成形工艺，既有工艺简单，成本低的铸造优势，又有性能好，质量可靠的锻件特点，因此在世界范围内都有着较为广泛的应用。本文针对某公司原采用机械加工工艺生产通讯面板，成本高，加工周期长，材料利用率低等问题，研... 展开液态模锻成形工艺作为铸锻结合的成形工艺，既有工艺简单，成本低的铸造优势，又有性能好，质量可靠的锻件特点，因此在世界范围内都有着较为广泛的应用。本文针对某公司原采用机械加工工艺生产通讯面板，成本高，加工周期长，材料利用率低等问题，研究了采用液态模锻成形工艺生产6063铝合金薄板件的可行性。采用液态模锻工艺生产形状复杂的零件或是为了提高生产率而采用一模多腔工艺组织生产来说，一般都采用间接液态模锻的方式。本实验也是依据这一原则选择采用间接液态模锻工艺。实验以工业用6063铝锭为原材料，采用先模拟后试验分析的研究方法，研究了间接液态模锻成形薄板件的可行性，同时对成形工艺进行了研究。实验结果表明：（1）6063合金：常压金属型铸造得到的组织，晶粒的平均直径约为50.4um，液态模锻得到的锻件组织，晶粒的平均直径约为18.7um～24.9um，晶粒得到了很大程度的细化，可见液态模锻工艺成型板件时可以使得制件组织比金属型铸造件组织明显得到细化；（2）6063铝合金采用间接液态模锻工艺生产薄板件的关键在于如何保证金属液在充型的过程中能够平稳的流动,如何解决制件的开裂问题。本课题通过改变浇口面积、提高模具预热温度和降低充型速度等方式得到了基本符合实验设计的完备的制件。（3）模具的预热温度能显著影响间接液态模锻时的成形性。对6063铝合金来说模具预热温度在200℃～300℃时能够很好的成形，但随着模具温度的升高，制件的毛刺会增大而且会出现粘模现象。（4）从本文的实验情况来看，6063铝合金在100MPa比压时，模具预热温度300℃，浇注温度730℃,保压时间为15s时能够得到较为理想的制件。本文对实验过程中试件产生的缺陷进行了较为深入的分析，提出了较为可行的解决措施，设计了一套可供生产借鉴的液锻模具。收起

关键词 : 铝合金薄板液态模锻工艺晶粒直径预热温度

4. 6063铝合金整体轮圈等温成形工艺研究

[学位论文] 施文鹏南昌航空大学 2018年硕士导师: 王家宣共71页

摘要 : 随着社会不断的进步，汽车工业得到讯速发展，由汽车所产生的环境污染也日渐严重。在这种情况下，对汽车的节能环保也越来越严格。汽车轮圈是汽车上重要的零件，它的重量与汽车耗油量息息相关，随着轮圈的重量减少1%，汽车在行驶中，耗油量会减少2%。... 展开随着社会不断的进步，汽车工业得到讯速发展，由汽车所产生的环境污染也日渐严重。在这种情况下，对汽车的节能环保也越来越严格。汽车轮圈是汽车上重要的零件，它的重量与汽车耗油量息息相关，随着轮圈的重量减少1%，汽车在行驶中，耗油量会减少2%。铝合金轮圈作为目前小型汽车上使用最多的轻合金轮圈，铝合金轮圈主要有锻造铝合金轮圈和铸造铝合金轮圈，铸造铝合金轮圈占铝合金轮圈90%。虽然目前主要是铸造铝合金轮圈，然而，锻造铝合金轮圈机械性能、质量、力学性能都更优于铸造铝合金轮圈，具有广阔的发展前景。本文在轮圈整体锻造工艺思路的基础上，结合铝合金材料及轮圈本身的结构特点，提出了采用等温锻造工艺方法，对铝合金轮圈一次性整体成形。利用有限元数值模拟软件DEFORM对6063铝合金整体轮圈等温锻造进行数值模拟分析。通过模拟后处理分析，得到轮圈的毛坯尺寸、载荷大小、温度场、等效应变场、等效应力场和轮圈成形中金属流动特点等。通过成形过程模拟的相关数据，为合理的模具结构设计提供依据。为了摸索工艺参数对6063铝合金整体轮圈等温成形的影响，本文设计了9组正交模拟实验，对变形速度（1mm/s、3mm/s、5mm/s）、锻造温度（430℃、450℃、470℃）、摩擦系数（0.2、0.4、0.6）三个主要工艺因数的影响进行了分析，得出最佳的工艺参数。设计了整体轮圈等温锻造模具并进行了等温锻造成形实验。数值模拟结果可以看出：等温锻造工艺适用于6063铝合金轮圈整体成形，成形后的锻件没有折叠等缺陷。锻造成形载荷往往随着变形速度的降低、锻造温度的升高及摩擦系数的减小而降低。这三个工艺因数中对等温锻造影响最为主要的是变形速度，其次是锻造温度，最后是摩擦系数。通过对数值模拟结果分析得出了最佳的工艺参数是：变形速度为1mm/s、锻造温度为450℃、摩擦系数为0.4。在数值模拟结果的基础上，对6063铝合金模拟尺寸整体轮圈等温锻造模具进行了设计，并进行了工艺试验。结果表明，铝合金整体轮圈采用等温锻成形是可行的，锻件内部组织及表面质量均比普通锻造及铸造轮圈更好。等温锻造实验也验证了有限元数值模拟结果的准确性。收起

关键词 : 6063铝合金整体轮圈等温成形工艺参数力学性能

5. 双振头功率超声处理A356半固态浆料组织演变研究

[学位论文] 邓丛瑶南昌航空大学 2014年硕士导师: 王家宣共71页

摘要 : 半固态成形技术作为二十一世纪前沿性金属加工技术,获得均匀细小的球状初晶组织一直是许多研究者孜孜以求的工作目标。目前,半固态浆料的制备方法多种多样,国内外的研究者们也提出了各自不同的制浆方法,其中间接功率超声法以其无污染、效率高、工艺流... 展开半固态成形技术作为二十一世纪前沿性金属加工技术,获得均匀细小的球状初晶组织一直是许多研究者孜孜以求的工作目标。目前,半固态浆料的制备方法多种多样,国内外的研究者们也提出了各自不同的制浆方法,其中间接功率超声法以其无污染、效率高、工艺流程简单等优点成为新型的先进环保技术,也是研究的重点。本课题设计了一套漏斗型双振头功率超声装置,并利用该装置制备了A356铝合金半固态浆料,研究了相关工艺参数对半固态微观组织的影响规律。漏斗型双振头超声处理装置对A356铝合金熔体制备半固态组织有明显的细化和球化作用。漏斗角度为45°时,最佳的浇注温度为610℃。浇注温度为610℃时,进行水淬后的浆料边缘显微组织中的初生α–Al的形貌最好,晶粒尺寸为29μm,分布最为均匀,球化效果也最为明显,其平均形状因子为0.84。当浇注温度为620℃时,水淬后半固态A356铝合金浆料的中心显微组织中的初生α–Al的晶粒尺寸为32μm,平均形状因子为0.78,且中心组织与边缘组织的温差在10℃左右。相同浇注温度下,流道上凝料的半固态A356铝合金浆料的显微组织中的初生α–Al的形貌以及晶粒大小大部分都介于水淬后的边缘金相组织和中心金相组织之间。根据超声振动装置使半固态浆料得到明显细化晶粒的实验结果,探讨了超声效应对半固态熔体的结晶过程的影响。在异质形核过程中,热效应提供了更大的能量起伏,力学效应提供了更大的结构起伏,从而促使异质形核的形核率提高,且力学效应和声流效应比热效应引起的作用更加显著。液相中的质点向晶胚运动的动力不仅来源于热起伏,还来自于超声效应中力学效应的定向团聚作用。超声效应影响最大的是在介于正负温度梯度下的胞状晶生长,超声效应加速胞晶的细化,最终形成类球状组织。晶体生长的速度受超声波的特殊影响而加快,声流的搅拌作用对其影响也就越大。收起

关键词 : 半固态浆料双振动头 A356铝合金超声装置温度梯度

6. 轻合金薄板件等温成形技术研究与应用

[学位论文] 余明喜南昌航空大学 2016年硕士导师: 王家宣共70页

摘要 : 通常将长度和宽度方向上的尺寸与厚度比值大于4的制件称为薄板件。手机壳和电脑壳作为日常生活中常见的薄板件，按材料分为金属件、塑料件和碳纤维件；按安装结构分为外壳和内壳。不同材料有不同的加工方法，塑料类采用注塑法，金属类多数采用冷压法、... 展开通常将长度和宽度方向上的尺寸与厚度比值大于4的制件称为薄板件。手机壳和电脑壳作为日常生活中常见的薄板件，按材料分为金属件、塑料件和碳纤维件；按安装结构分为外壳和内壳。不同材料有不同的加工方法，塑料类采用注塑法，金属类多数采用冷压法、压铸法和CNC机加工等，或是采用各技术相结合手段。本文在总结了以往手机壳和电脑壳生产制造工艺的基础上，结合薄板件毛坯的成形特点，以薄板制件的变形流动规律、CNC机械加工工艺要求和等温锻造成形优点，对轻合金薄板件的生产制造工艺分析，提出了轻合金薄板毛坯件的等温锻造成形工艺。利用塑性变形仿真软件Deform-3D，对轻合金薄板毛坯件的体积成形进行等温锻造成形过程模拟分析，得到了手机壳和电脑壳成形过程中的毛坯尺寸、模具结构、载荷大小和成形流动特点相关数据。对6063铝合金手机壳的4种主要的工艺参数：始锻温度（390℃、420℃、450℃、480℃）、压力机下行速度（1mm/s、5mm/s）、摩擦因子（0.2、0.4）、模芯根部圆角大小（R0.2mm、R2mm），设计了8组混合正交模拟实验。根据模拟结果得到较好的6063铝合金手机壳等温锻造工艺参数，设计手机壳等温锻造模具并进行实验。同时也对AZ31镁合金电脑壳的成形过程进行了模拟，提出了薄板变形分流方法，探讨了分流槽的形状和尺寸结构对成形载荷和成形效果的影响，并通过实际试验验证了模拟结果。模拟结果表明：6063铝合金手机壳在450℃始锻温度、1mm/s下压速度、0.2的摩擦因子以及模具根部圆角 R2mm等工艺参数下，成形结果最佳，成形载荷低于500T。AZ31镁合金电脑壳在具有分流槽的模具中，成形效果好，亦大大的降低了成形载荷；联通式斜面分流槽对成形及压痕的消除具有较好的效果。结合模拟的结果设计了手机壳等温锻造模具，包括成形部分、加热保温装置以及卸料装置。本次实验工艺方法填补了薄板类毛坯件在塑性成形上的空白，从以往需要四副模具的冷锻到只需要一副模具的等温锻，大大降低了模具生产成本以及加工周期，为企业提供了高效、低成本的制造工艺。收起

关键词 : 轻合金薄板件等温锻造分流槽尺寸结构工艺参数

7. 对向式双振动头功率超声对5083铝合金半固态组织及力学性能影响研究

[学位论文] 李超南昌航空大学 2012年硕士导师: 王家宣共70页

摘要 : 超声波对于改变物质的物理、化学和生物等特性或状态具有非常广泛的应用。功率超声处理技术就是通过功率超声振动来改变材料某些状态的技术，其中包括超声振动法制备合金半固态浆料技术，应用于金属凝固组织的改善，可促进熔体形核，显著细化晶粒、均... 展开超声波对于改变物质的物理、化学和生物等特性或状态具有非常广泛的应用。功率超声处理技术就是通过功率超声振动来改变材料某些状态的技术，其中包括超声振动法制备合金半固态浆料技术，应用于金属凝固组织的改善，可促进熔体形核，显著细化晶粒、均匀化组织，是一种新型的先进环保技术。金属半固态成形技术是21世纪前沿性金属加工技术，它将液态金属的易成形性和固态金属成形的高品质性有效地结合在一起,克服了金属材料在传统单一状态下成形的一系列缺陷，具有诸多优点。本课题将功率超声处理技术与金属半固态成形技术相结合，综合这两种新技术的优势进行实验，旨在获得晶粒组织细小均匀且力学性能较高的制件，达到改善材料组织与性能的目的。实验设计了一套 V型对向式双振动头功率超声处理装置，以及半固态流变成形模具，并同时参与了交错式双振头功率超声处理装置设计，在两个处理装置上制备了5083铝合金半固态浆料并进行了流变模锻成形。第一阶段实验研究了不同的熔体浇注温度和装置流道倾斜角度对合金半固态组织的影响规律，第二阶段实验研究了流变模锻成形工艺和熔体浇注温度对合金半固态成形制件的组织及力学性能的影响规律。两次实验还对比分析了超声处理装置对半固态组织及性能的影响。实验结果表明：（1）对于对向式实验装置，装置的斜流道、功率超声和流变成形工艺对合金半固态组织有明显的改善作用，使晶粒更细小、致密、均匀。（2）功率超声和流变模锻能显著提高合金的力学性能。（3）晶粒尺寸和形貌随着本实验选定的浇注温度的提高而细小和均匀，合金组织在所选取流道倾角（10°、20°、30°）中，20°时细化效果最佳。对比结果，得出第一阶段实验的最佳工艺参数为：浇注温度645℃，流道倾角20°。（4）成形制件的组织和力学性能在浇注温度645℃时改善效果最好。（5）较之V型对向式双振动头超声处理装置，流经交错式双振动头超声处理装置的浆料组织及成形制件的力学性能更好。本课题突破了目前仅靠单振动头处理合金熔体的理念，开发了适合于半固态成形的新型材料，在改善5083合金制件的微观组织和力学性能上取得了初步成效，为实际工业生产及获得高性能产品打下了良好的基础。收起

关键词 : 双振动头功率超声铝合金半固态组织力学性能

8. 功率超声对流动A356熔体半固态组织的影响研究

[学位论文] 姜丽红南昌航空大学 2010年硕士导师: 王家宣共70页

摘要 : A356合金具有优良的半固态成形性能，是半固态加工技术商业生产中应用广泛的合金。半固态成形技术的基础和关键是半固态浆料的制备，而采用功率超声制备半固态浆料则是21世纪的一种环保的材料成形工艺。不少国内外研究者对功率超声细化晶粒基础理论及... 展开 A356合金具有优良的半固态成形性能，是半固态加工技术商业生产中应用广泛的合金。半固态成形技术的基础和关键是半固态浆料的制备，而采用功率超声制备半固态浆料则是21世纪的一种环保的材料成形工艺。不少国内外研究者对功率超声细化晶粒基础理论及应用工艺进行了深入和广泛地研究和实验，即采用功率超声来处理定量静止的合金熔体。但这些研究成果大部分被局限在实验室，不能满足工业化生产需求。本文立足于工业化需求和课题组的研究成果，采用功率超声处理流动的A356熔体，来获得半固态浆料，突破使用量上的局限。针对功率超声制备铝合金半固态浆料工艺，大多数研究者把固定量静止的合金熔体作为研究对象，并在研究过程中主要选取了功率超声大小、施振温度等工艺因素。本文在课题组前期工作基础上做了更深入的研究，即把流动的A356合金熔体作为本实验研究对象，使用一种新的功率超声实验装置和实验方案来制备流动的金属熔体，获得A356半固态浆料。实验研究中选取了三个主要工艺因素：超声功率大小、铝液施振温度、处理区域的距离（工具头到熔体流道底部距离），然后对上述三个主要因素选取不同的工艺参数进行实验方案设计，并对功率大小与施振温度相互作用进行了正交优化设计，根据实验结果确定了最佳的工艺参数组合。为了研究冷却速度对半固态浆料组织的影响，本文还比较了浆料空冷和水冷两种不同的冷却方式对合金组织的影响。最后，将本文实验中获得的最佳A356合金微观组织与前期实验（功率超声处理静止的A356合金熔体条件）获得的最佳A356合金微观组织进行了对比分析。从上述实验结果分析可知，功率超声加载范围是800W到1000W，随着超声功率增加，A356合金组织细化效果越明显,但当功率超声功率上升到1500W时，组织细化效果反而下降；本文实验选取了四组施振温度数据（645℃、630℃、615℃、600℃），而A356合金初生α-AL相形貌最佳的施振温度是615℃；还选取了四组处理区域距离数据（7mm、9mm、12mm、15mm)，随着处理区域距离的增大，A356合金组织越粗大和偏析越严重。功率超声处理静止A356合金熔体得到的最佳初生α-Al相的等积圆直径尺寸为30.5μm,形状因子为0.81。而本实验所得的最佳初生α-Al相的等积圆直径尺寸为22.56μm,形状因子为0.78。综上所述，功率超声处理流动A356熔体，制备半固态浆料是一种新的方法，突破了传统的理念，优化加工工序和满足工业化需求的优势。收起

关键词 : A356合金功率超声法半固态组织冷却速度温度数据

9. 功率超声制备铝合金半固态浆料及其微观组织形成机理研究

[学位论文] 朱宏霞南昌航空大学 2008年硕士导师: 王家宣共69页

摘要 : 利用超声振动制备半固态浆料是21 世纪的一种环保工艺，但至今人们对超声波作用于浆料的规律、条件和机理仍然不是非常清楚，因此，该领域一直是材料学家和生产者们广泛关注的研究热点。本文首先在现有的功率超声波发生器的基础上选择合适的超声... 展开利用超声振动制备半固态浆料是21 世纪的一种环保工艺，但至今人们对超声波作用于浆料的规律、条件和机理仍然不是非常清楚，因此，该领域一直是材料学家和生产者们广泛关注的研究热点。本文首先在现有的功率超声波发生器的基础上选择合适的超声频参数、变幅杆的材料、形状和尺寸，设计了一套利用超声制备半固态浆料的装置，然后用此装置研究了超声功率大小、开始施振温度和变幅杆端部形状对A356 铝合金半固态初生相尺寸和形貌的影响规律，并且设计了正交试验来找出具有相互作用的两个主要因素(功率大小和施振温度)对初生相的影响，得出了本试验条件最佳工艺参数组合。实验结果表明：随着超声波功率的增大，导入合金熔体的能量越大，越容易改变传统的结晶方式，使获得的初生α-AL 相尺寸随着功率的增大而越细化，形貌球化随着功率的增大而越明显；由于超声波在传播过程中的一系列效应和合金熔体的温度密切相关，因此在所选三组施振温度(620℃、640℃和660℃) 中，合金初生相形貌最佳的施振温度是640℃；变幅杆端部的形状不同，导入熔体的超声波的波阵面就不同，从而将导致不同的实验结果；获得A356 半固态初生α-AL 相的最佳工艺条件为：超声功率为1500w 施振温度为620℃。此条件下所得的初生α-AL相的等积圆直径尺寸D=38.9 m μ ,形状因子f=0.83；获得初生α-AL 相尺寸最细小的最佳工艺条件为：超声功率为1500w 施振温度为640℃，此条件下所得初生α-AL相的等积圆直径尺寸D=30.5 m μ ,形状因子f=0.81。根据试验结果，从合金结晶过程的形核和晶粒的长大两方面初步探讨了功率超声对媒质的三大效应，即力学效应、声流效应和热效应的作用机理。得出超声波的热效应给非均质形核提供了更大的能量起伏，从而促使异质形核的形核率提高；超声波的力学效应提供液相原子向晶胚移动的动力，促使晶胚稳定生长成晶核，提高形核率；改变原本枝晶生长的负温度梯度，使晶核呈胞状生长，使最终形成的组织为球状；超声的声流效应导致熔体的上下翻动，能够显著改变结晶前沿熔体的温度场，减小热边界层厚度，提高相应界面温度梯度，从而降低界面生长速率，使形成的组织细小；还能够使界面前沿成分过冷区减小，从而使胞状界面更加稳定，组织得到细化。收起

关键词 : 铝合金半固态浆料微观组织功率超声

10. A356铝合金汽车轮毂液态模锻成形技术研究

[学位论文] 胡洪南昌航空大学 2018年硕士导师: 王家宣共67页

摘要 : 随着国家对环保的大力提倡和人们对环保意识的增强，消费者对汽车节能减排的要求也越来越高，作为汽车上非常关键的零部件---轮毂，其质量的好坏将对行驶时的平稳度和油耗有着直接的影响。现在市场上大多数的铝制轮毂都是低压铸造而成，其价格低廉、外... 展开随着国家对环保的大力提倡和人们对环保意识的增强，消费者对汽车节能减排的要求也越来越高，作为汽车上非常关键的零部件---轮毂，其质量的好坏将对行驶时的平稳度和油耗有着直接的影响。现在市场上大多数的铝制轮毂都是低压铸造而成，其价格低廉、外观漂亮和结构多样化等，在轿车中已经广泛普及。由于传统的轮毂锻造工艺复杂，成本高，生产效率低下等问题使得其发展速度缓慢。但是液态模锻工艺成形的轮毂质量由于铸造接近锻件，成本比锻造方式低，设备吨位要求低，轻量化效果高于铸件。因此，液态模锻工艺在铝合金汽车轮毂生产中具有重要的意义。本文对液态模锻工艺、成形过程数值模拟、A356铝合金等做出了介绍，叙述了铝合金汽车轮毂采用液锻工艺生产的优势以及发展前景。根据液锻工艺特点并结合汽车轮毂零件的结构特点设计了整体轮毂锻件图。利用Pro-CAST软件对铝合金汽车轮毂液态模锻的成形过程进行了模拟，得到在不同充型条件下轮毂的充型和金属液流动特点，对模拟结果分析可以确定液态模锻工艺工艺参数。本课题对铝合金汽车轮毂的模拟主要工艺参数有：充型速度（5mm/s、15mm/s、25mm/s）、铝液充型温度（680℃、690℃、700℃）、模具预热温度（250℃、350℃、450℃），并设计出9组的正交模拟实验。模拟结果表明：在铝合金汽车轮毂液态模锻成形过程中，影响成形效果的参数主要有充型速度、充型铝液温度、模具温度、设备吨位。对主要工艺参数的模拟结果分析可知，充型速度对液态模锻充型效果有着很大影响，充型速度太低会导致充型不完整，速度太快则会导致充型时铝液不平稳流动，容易产生夹气夹渣等现象；充填温度和模具预热温度的不同对轮毂的最终充型同样有着不一样的影响，若铝液充型温度过高虽能够完整充型但充型时容易产生紊流，充型温度太低又会使得轮毂充型不完整。经过对充型工艺的模拟分析，总结出一组最佳的液态模锻工艺参数：铝液充型温度690℃，模具预热温度350℃，充型速度15mm/s。在数值模拟的基础上设计了铝合金汽车轮毂液态模锻模具，包括储液桶、成形部分、加热和保温装置。对设计出的模具进行液锻实验并对实验结果以及实验时出现问题进行分析，在此基础上对模具结构进一步的进行优化，使其更加适合生产需求。为铝合金汽车轮毂液态模锻工艺的制定和生产提供了重要的理论依据，同时为之后的实验及试生产奠定基础。收起

关键词 : A356铝合金汽车轮毂液态模锻成形过程工艺参数