消失模鑄造充型過(guò)程數(shù)值模擬_圖文

1、基于計(jì)算機(jī)模擬的消失模鑄造充填特性研究張立強(qiáng)1,2,盧遠(yuǎn)志1,張楚惠3,劉金水1,2(1.湖南大學(xué)汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)與制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南長(zhǎng)沙,4100822.湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙,4100823.湖南基特制造有限公司,湖南湘陰,410502摘要:通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件ProCAST對(duì)某公司車身覆蓋件修邊沖孔模上模座的消失模鑄造充型過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了消失模鑄造的充填特性,并對(duì)比分析了消失模鑄造和傳統(tǒng)空腔鑄造充型過(guò)程的差異。模擬結(jié)果表明:消失模鑄造存在著與傳統(tǒng)空腔鑄造截然不同的充型過(guò)程,由于泡沫介質(zhì)的存在,使金屬液充型受阻,充型時(shí)間長(zhǎng),并且充型速度呈現(xiàn)周期性交替變化。關(guān)鍵詞:

2、消失模鑄造;數(shù)值模擬;充填特性;充型速度中圖分類號(hào):TG249.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):Research on the Filling Characteristics of EPCbased on the Computer SimulationZHANG Li-qiang1,2, LU Yuan-zhi1,ZHANG Chu-hui3, LIU Jin-shui1,2(1. State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body (Hunan University, Changsha, 4100

3、82, Hunan, China;2.School of Materials Science Engineering, Hunan University, Changsha, 410082, Hunan, China;3.Hunan Jite Manufacturing Co., Ltd, Xiangyin, 410502, Hunan, ChinaAbstract: The filling process of EPC (Evaporated Pattern Casting are simulated in this paper by using the computer simulatio

4、n software to study the filling process of EPC. In order to study the filling characteristcs of EPC better, the comparation of the filling process of the traditional vacant casting have been also simulated at the same conditions. The simulation results show that the filling process of EPC is differe

5、nt entirely from the traditional vacant casting. The filling velocity becomes slow and varies periodically because of the existense of the foam in the EPC.Key words: EPC, numerical simulation, filling characteristics, filling velocity1 引言消失模鑄造工藝由于其具有鑄件尺寸精度高、機(jī)械加工余量少、生產(chǎn)適應(yīng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn), 被認(rèn)為是一項(xiàng)很有發(fā)展前景的近凈型加工技術(shù),

6、并被鑄造界譽(yù)為“21 世紀(jì)的鑄造新技術(shù)”。目前,我國(guó)消失模鑄造技術(shù)日趨成熟, 研究單位和應(yīng)用廠家越來(lái)越多13。消失模鑄造與其他鑄造方法的顯著差異在其充型過(guò)程的特殊性,金屬液在充型過(guò)程中包含著復(fù)雜的物理化學(xué)現(xiàn)象,包括熱量傳輸、充型流動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)、冷卻凝固等。這些現(xiàn)象耦合在一起,并相互影響,使得金屬液的充型過(guò)程更加復(fù)雜,最終影響到鑄件質(zhì)量,同時(shí),掌握消失模鑄造型內(nèi)液態(tài)金屬的充填特性還關(guān)系到澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及充滿或不充滿等重要問(wèn)題的確定45。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,由于鑄件結(jié)構(gòu)上的差異和具體生產(chǎn)條件的限制,同時(shí)鑄造過(guò)程又是一個(gè)在完全封閉的型腔內(nèi)完成的生產(chǎn)過(guò)程,因此很難通過(guò)觀察或物理試驗(yàn)來(lái)研究消失模鑄造的充填

7、特性,而結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬的消失模鑄造過(guò)程研究是一種高效的分析方法,有助于揭示其充型過(guò)程的流動(dòng)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)充填中的不足,為改善鑄造工藝設(shè)計(jì),提高鑄件質(zhì)量提供一個(gè)可靠、快捷的分析手段69?；诖?本文作者結(jié)合某公司車身覆蓋件修邊沖孔模上模座鑄件的實(shí)際生產(chǎn),通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),對(duì)消失模鑄造充型過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,并對(duì)比分析了消失模鑄造和傳統(tǒng)空腔鑄造充型過(guò)程的差異,研究了消失模鑄造的充填特性。第一作者簡(jiǎn)介:張立強(qiáng),男,1978年出生,碩士研究生,湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙(410082,電話:013337315361,E-mail:zlq2k11032 充填過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬相片1是某公司車身覆蓋

8、件修邊沖孔模上模座的實(shí)際消失模鑄件,材料為HT300,重1.09噸。鑄件尺寸為長(zhǎng)1870mm,寬750mm,高350mm,主要壁厚35mm。鑄件要求內(nèi)部組織致密,表面3-5mm以下無(wú)裂紋、氣孔、縮松等鑄造缺陷。本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的鑄造工藝,對(duì)該鑄件進(jìn)行了數(shù)值模擬試驗(yàn)。計(jì)算機(jī)模擬包括三個(gè)基本步驟:首先利用CAD軟件建立包括澆冒口系統(tǒng)的三維幾何模型,再通過(guò)parasolid格式的中間文件將其導(dǎo)入計(jì)算機(jī)模擬軟件;其次對(duì)三維幾何模型進(jìn)行必要的前處理建立有限元模型,包括幾何模型簡(jiǎn)化、網(wǎng)格剖分、計(jì)算參數(shù)設(shè)置等處理;最后利用軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算和結(jié)果分析。 相片1 實(shí)際消失模鑄造鑄件Photo1 The pr

9、actical EPC casting2.1 鑄件幾何模型利用三維CAD軟件在零件幾何模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)車身覆蓋件修邊沖孔模上模座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、消失模鑄造方法的特殊性、以及實(shí)際生產(chǎn)中的鑄造工藝參數(shù)(見(jiàn)表1。添加了鑄造工藝特征,包括鑄型、澆鑄位置、澆注系統(tǒng)等。為了保證后續(xù)網(wǎng)格剖分的質(zhì)量和數(shù)值計(jì)算的精度,需要對(duì)上述三維幾何模型做適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化處理。表1 鑄造工藝參數(shù)Table 1 Technologic parameters of pouring直澆道截面積(cm2 橫澆道截面積(cm2內(nèi)澆口截面積(cm2暗冒口截面積/數(shù)量(cm2/個(gè)明冒口截面積/數(shù)量(cm2/個(gè)澆注方式28 36 21 10/6 1

10、2/8 底澆注2.2 有限元模型2.2.1 網(wǎng)格剖分根據(jù)數(shù)值計(jì)算原理和計(jì)算機(jī)性能要求,為了得到精確的模擬結(jié)果和減少計(jì)算量,有限元模型采用非均勻四面體網(wǎng)格對(duì)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分,即澆道和鑄件采用較小的網(wǎng)格尺寸進(jìn)行剖分,而砂箱則采用較大的網(wǎng)格尺寸進(jìn)行剖分。如圖2所示計(jì)算所采用的有限元網(wǎng)格規(guī)模為:單元總數(shù)為1045847,節(jié)點(diǎn)總數(shù)為207186。 圖2 鑄件與鑄型的網(wǎng)格剖分Fig.2 Mesh generation of casting and mould2.2.2 計(jì)算參數(shù)有限元模型中計(jì)算參數(shù)是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行設(shè)定的,主要包括材料參數(shù)和澆注工藝參數(shù)等。消失模鑄造區(qū)別于其他鑄造方法的是,它包括金屬-

11、泡沫-鑄型三類介質(zhì)材料。鑄件材料為HT300,泡沫材料選擇EPS(聚苯乙烯,鑄型材料為樹脂砂,擁有很好的透氣性。材料的熱物性參數(shù)如表2所示。表中合金密度、潛熱與熱導(dǎo)率都是隨溫度變化的,比熱數(shù)值指0100范圍內(nèi)。澆注工藝參數(shù)包括澆注溫度1400和澆注壓力1.1atm 。作為數(shù)值計(jì)算的邊界條件主要為不同介質(zhì)之間的熱交換系數(shù),包括泡沫和砂型間的熱交換系數(shù)為100w/m 2.k ,金屬和砂型間的熱交換系數(shù)為500w/m 2.k 。表2 合金及泡沫材料的熱物性參數(shù)密度/kg·m - 3 比熱 /kJ·(kg·k - 1潛熱 /kJ·kg - 1 熱導(dǎo)率 /w

12、83;(m·k - 1 固相溫度 /k 液相溫度 /k 鑄件(HT300 (6.37.4103 0.532601458 23.636.4 1406 1522 EPS (聚苯乙烯25 3.7 100 0.035 603 6232.3模擬結(jié)果數(shù)值模擬是在高性能微機(jī)工作站上利用專用的消失模鑄造分析軟件完成的,計(jì)算時(shí)間平均為58小時(shí),消失模鑄造的充填過(guò)程計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖3。圖3a圖3e 是消失模鑄造不同時(shí)刻的充型形態(tài),從圖3a 為15s 時(shí)的充型狀態(tài),可以看出金屬液從最先流經(jīng)的內(nèi)澆道中進(jìn)入,之后在內(nèi)澆口與橫澆道基本保持同步填充。從圖3b 與c 為32s 時(shí)的充型狀態(tài),當(dāng)金屬液流經(jīng)內(nèi)澆口1與內(nèi)澆口

13、2進(jìn)入鑄型時(shí),充型速度明顯增加,而橫澆道內(nèi)的金屬液充型速度相對(duì)緩慢,并且進(jìn)入鑄型后的金屬液在填充底層的同時(shí)液面逐漸上升,圖3d 是也說(shuō)明了這種充型形態(tài)。圖3e 表示62s 時(shí)金屬液完全充滿型腔。圖4為消失模鑄造直澆道處金屬液在不同時(shí)刻的充型速度矢量圖,消失模鑄造充型過(guò)程中,充型速度是不斷變化的,圖a,c,e 中的充型速度相對(duì)較大,而圖b,d,f 中的充型速度則相對(duì)較小,呈現(xiàn)出周期性交替現(xiàn)象。 (a 15s (b 32s內(nèi)澆口1內(nèi)澆口2 (c 32s (截面 (d 49s(e 62s圖3 澆注壓力為1.1atm 的消失模鑄造,澆注開始后不同時(shí)刻的充型形態(tài)Fig.3 The filling sta

14、te of different time of EPC when 1.1atm pouring pressure (a 4s (b 11s (c 17s(d 23s (e 25s (f 26s圖4 澆注壓力為1.1atm 的消失模鑄造,不同時(shí)刻的充型速度變化情況Fig.4 The variation of filling velocity of different time of EPC when 1.1atm pouring pressure3 消失模鑄造充填特性研究實(shí)際鑄件的模擬結(jié)果表明,在同樣的澆注工藝條件下,消失模鑄造充型過(guò)程因?yàn)槭艿浇饘僖?泡沫-砂型3個(gè)介質(zhì)的相互影響與作用,與傳統(tǒng)空

15、腔鑄造金屬液-砂型雙介質(zhì)充型順序與充型速度差別很大。下面對(duì)其充填特性進(jìn)行討論分析。3.1 充型過(guò)程的理論基礎(chǔ)與傳統(tǒng)空腔鑄造不同的是,消失模鑄造的充填過(guò)程是一個(gè)包含泡沫氣化過(guò)程的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)相互耦直澆道底部A 處節(jié)點(diǎn)號(hào)592合的數(shù)學(xué)物理過(guò)程,因此其本構(gòu)關(guān)系包括分別包括流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及氣化模型三個(gè)部分,下面分別加以描述。3.1.1 流場(chǎng)本構(gòu)關(guān)系在鑄件充型過(guò)程數(shù)值模擬中,將液態(tài)金屬看作不可壓縮流體,其流動(dòng)過(guò)程服從質(zhì)量守恒和動(dòng)量守恒,數(shù)學(xué)形式為連續(xù)性方程和Navier-Stokes 方程(簡(jiǎn)稱N-S 方程。連續(xù)性方程0=+=z w y v x u D (1N-S 方程 w F z p z w w y

16、w v x w u tw v F y p z v w y v v x v u t v u F x p z u w y u v x u u tu z y x 222+-= +-= +-= + (2 式(1中,D 為散度;u ,v ,w 為速度矢量在x ,y ,z 方向上的分量;式(2中,為金屬液的密度,t 為充型時(shí)間,p 為流體內(nèi)部壓力;為運(yùn)動(dòng)粘度;F x ,F y ,F z 為單位質(zhì)量力在三個(gè)坐標(biāo)軸x 、y 、z 的分量;2222222/z y x +=為拉普拉斯算子。3.1.2 溫度場(chǎng)本構(gòu)關(guān)系流體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,溫度場(chǎng)的計(jì)算遵循能量守恒定律,在直角坐標(biāo)系下其本構(gòu)方程為S T k z T w y

17、 T v xT u c t T c +=+2 (3 式(3中,T 為溫度,t 為時(shí)間,S 為潛熱項(xiàng),k 為熱傳導(dǎo)率,2222222/z y x +=為拉普拉斯算子。3.2 氣化模型3.2.1 氣化過(guò)程的物理模型消失模鑄造是金屬液-泡沫-砂型3介質(zhì)相互影響與作用的結(jié)果,由于存在著泡沫氣化阻力的影響作用,其氣化模型可用圖5表示。根據(jù)這個(gè)模型可以看出,高溫液態(tài)金屬使泡沫迅速熔解氣化從而在液態(tài)金屬與泡沫模樣之間形成氣隙,氣隙里存在著三個(gè)不斷變化的相(泡沫固體顆粒、液體泡沫與泡沫氣體,并且由于金屬液與泡沫模樣的熱交換,氣隙里同時(shí)發(fā)生著大量的傳熱與化學(xué)反應(yīng)。 圖5 泡沫氣化過(guò)程示意圖Fig.5 Schem

18、atic of the foam degradation process 113.2.2 氣化過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 圖5中的氣隙內(nèi)部包括兩部分氣體，一部分是充型過(guò)程中退化泡沫氣化的氣體，一部分是氣隙內(nèi)部 分氣體逃逸后剩余的氣體，它們分別滿足理想氣體狀態(tài)方程 PV = R GT ，故有 _ P1V = R G 1T _ （4） （5） 3 P2 V = R G 2 T _ _ V 實(shí)驗(yàn)測(cè)定為(44.5Vmetal Vmetal （ 式(4中, P1 為退化泡沫氣化后形成的氣體壓力(Pa； 為氣隙的體積(m ， 為每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)所流入的金屬液體積）10； R 為氣體常數(shù)(m/k，為29.18m/k； G1

19、 為泡沫氣化后氣體 重量(N， 根據(jù)質(zhì)量守恒定律， 它等于退化的泡沫重量；T 為氣隙實(shí)際溫度(k， 近似等于液態(tài)金屬溫度。 式(5中， P2 為氣隙內(nèi)部分氣體逃逸后剩余的氣體壓力； G2 為剩余的氣體重量。 為了求出式(5中的 G2 ，根據(jù)氣體層流時(shí)的公式(6，需要計(jì)算逃逸的質(zhì)量流量 q 。 q= p gap p 0 p 真 R r氣 （6） 式(6中， p gap 為氣隙處的絕對(duì)壓力(Pa； p0 為大氣壓力(Pa； p真 為砂型中的真空度(Pa；R為氣隙四 周涂層的氣阻(N·s/m ； r氣 氣隙處氣體的重度(N/m ， r氣 Pgap / R Tgap 或 r氣 P真 / R

20、T外 ，當(dāng)壓力較低的真空 狀態(tài)時(shí)，用前面的式子計(jì)算 r氣 ，當(dāng)大氣壓或差壓鑄造時(shí)用后面的式子計(jì)算 r氣 。 假設(shè)瞬時(shí)氣體溫度與體積恒定，根據(jù)道爾頓氣體分壓定律，有 5 3 Pgap = P1 + P2 （7） 3.2.3 氣化區(qū)充型壓力的計(jì)算 消失模鑄造充型過(guò)程受到氣隙壓力 Pgap 的影響，所以氣化區(qū)實(shí)際充型壓力 P實(shí) 需要修正為 P實(shí) = P充 Pgap 型速度，因此隨著 Pgap 的變化，充型速度將不斷的發(fā)生改變。 (8 式(8中，是 P充 金屬液的充型壓力； P實(shí) 是氣化區(qū)實(shí)際充型壓力。實(shí)際充型壓力得到修正后，得到新的充 消失模鑄造充填特性分析 3.3 消失模鑄造充填特性分析 由消失模

21、鑄造充型過(guò)程流場(chǎng)與溫度場(chǎng)耦合的本構(gòu)關(guān)系和氣化模型可知， 消失模鑄造充型過(guò)程中由于 受到氣隙壓力的影響，使得充型速度減慢，同時(shí)，充型速度不斷發(fā)生變化。為了更好的研究消失模鑄造 充型特性，對(duì)傳統(tǒng)空腔鑄造的充型過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，其模擬結(jié)果如圖 6。從圖 6a 與 b，傳統(tǒng)空腔鑄 造過(guò)程中， 金屬液先充滿橫澆道后， 再經(jīng)多個(gè)內(nèi)澆口同時(shí)充填型腔， 6c,金屬液從內(nèi)澆道進(jìn)入鑄型后， 圖 先填滿底層，然后液面再逐漸上升。并且在同樣的澆注工藝條件下，傳統(tǒng)空腔鑄造的充型速度更快，如 圖 6e，在 10s 時(shí)，金屬液基本充滿鑄型，而圖 3e 消失模鑄造需要 62s 的時(shí)間才可以充滿型腔。 (a 0.4s (b

22、0.5s 6 (c1s (d 4s 直澆道底部 A 處 節(jié)點(diǎn)號(hào) 2438 (e 10s 圖 6 澆注壓力為 1.1atm 的空腔鑄造，澆注開始后不同時(shí)刻的充型形態(tài) Fig.6 The filling state of different time of vacant casting when 1.1atm pouring pressure 1.1 1.0 0.9 0.8 8 節(jié)點(diǎn)號(hào) 592 7 6 節(jié)點(diǎn)號(hào) 2438 Velocity(m/s 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 5 10 15 20 25 30 Time(s 35 40 45 50 55 60 65 70

23、 75 Velocity(m/s 0.7 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 Time(s 5 6 7 8 9 10 11 (a 消失模鑄造充型速度與時(shí)間的關(guān)系 (b 傳統(tǒng)空腔鑄造充型速度與時(shí)間的關(guān)系 (a The relation between the filling velocity and (b The relation between the filling velocity and time for EPC time for vacant casting 圖 7 直澆道底部充型速度與時(shí)間的關(guān)系 Fig.7 The relation between the filling v

24、elocity and time 圖 7 為消失模鑄造和傳統(tǒng)空腔鑄造直澆道底部充型速度的變化曲線， 從圖 7a 可以看出,此零件消失 模鑄造充型過(guò)程中可分為三個(gè)不同階段，并且充型速度是呈現(xiàn)周期性交替變化。0 到 26s 為第一階段， 充型的平均速度 0.12m/s；26s 到 42s 為第二階段，充型的平均速度 0.46m/s；42s 到 62s 為第三階段， 充型的平均速度 0.74m/s。結(jié)合圖 3 中的可視化結(jié)果可知，第一階段是澆注系統(tǒng)的充填階段；第二階段 屬于金屬液沿水平方向充填鑄型階段； 第三階段是金屬液沿垂直方向充填鑄型階段。 由傳統(tǒng)空腔鑄造的 模擬結(jié)果圖 7b 可知，其充型速度相

25、對(duì)較大（0 到 10s 的平均速度為 5.17m/s）使得充型時(shí)間短，且充型 速度是基本穩(wěn)定的。 充型形態(tài)差異的具體原因是金屬液充型過(guò)程中， 泡沫會(huì)迅速的熔解、 氣化并在金屬液與泡沫之間形 成氣隙，氣隙會(huì)使金屬液和泡沫的界面間壓力上升，從而改變了液態(tài)金屬在充型過(guò)程中的流動(dòng)特性。同 7 時(shí)泡沫氣化液化退讓的空間讓液態(tài)金屬占領(lǐng)的置換過(guò)程是有代價(jià)的， 那就是液態(tài)金屬必須付出足夠的熱 量才得以進(jìn)行，泡沫模型的退讓還要有個(gè)過(guò)程，就是泡沫吸收能量需要一定時(shí)間，導(dǎo)致消失模鑄造的充 型速度較傳統(tǒng)空腔鑄造慢?？傊?，消失模鑄造的氣化過(guò)程造成了充型過(guò)程出現(xiàn)巨大阻力，也就是泡沫模 型消失過(guò)程的阻力制約著整個(gè)充型過(guò)程。

26、此外，在充型前期，金屬液開始充填澆注系統(tǒng)，未進(jìn)入鑄型， 界面前沿排氣面積小，泡沫氣化的氣體向外逃逸阻力大，則金屬液前進(jìn)的阻力大，充型的平均速度??； 而充型后期，金屬液大面積填充鑄型，界面前沿排氣面積大，泡沫氣化的氣體逃逸變得更加容易，金屬 液前進(jìn)的阻力小，導(dǎo)致充型的平均速度增加。 此零件消失模鑄造充型速度存在周期性交替變化的現(xiàn)象， 其可能原因是消失模鑄造在充型的開始階 段，在泡沫未氣化之前，金屬液未受到氣隙阻力影響，流動(dòng)速度較大，當(dāng)泡沫首先氣化時(shí)形成較大的氣 隙，此時(shí)金屬液的流動(dòng)速度超過(guò)泡沫模樣的熱解速度，氣隙間距減小，氣體向外界逃逸的面積變小，透 氣性變差，使得氣隙阻力增加,金屬液的充型速度

27、減??；而另一方面，氣隙的減小,增加了金屬液前沿向 泡沫模樣換熱， 泡沫模樣的分解速度開始大于已經(jīng)減小的金屬液充型速度,所以氣隙間距開始變大,， 排 氣面積增大， 流動(dòng)阻力減小,充型速度又開始變大。 隨著充型的進(jìn)行,金屬液流動(dòng)速度又開始大于泡沫的 熱解速度,氣隙間距又開始變小,同時(shí)金屬液前進(jìn)的阻力大增,充型速度又開始變慢，如此往復(fù)循環(huán)，直 到氣隙厚度恰好能使消失模鑄造的退讓與液態(tài)金屬的前進(jìn)保持平衡為止。 因此， 充型過(guò)程中氣隙間距的 不斷變化，成了穩(wěn)定消失模鑄造的充型過(guò)程的重要因素。 由于存在上述消失模鑄造充填特性， 因此在消失模鑄造澆冒口以及澆注工藝設(shè)計(jì)時(shí)均需要采取與傳 統(tǒng)空腔鑄造不同的措施。

28、在設(shè)計(jì)消失模鑄造澆冒口設(shè)計(jì)方面，為了設(shè)計(jì)出合理的澆注系統(tǒng)，通常采用底 澆方案。在設(shè)計(jì)澆注工藝方面，通常在澆注金屬液的同時(shí)，點(diǎn)燃四周從鑄型中逃逸出來(lái)的泡沫氣體，這 樣可以增加鑄型負(fù)壓度，加快氣體逃逸，減少氣隙壓力變化輻度，從而使充型過(guò)程更加平穩(wěn)，保證充填 的連續(xù)性與完整性，獲得優(yōu)質(zhì)的鑄件。 4 結(jié)論 通過(guò)上述分析與討論， 說(shuō)明基于計(jì)算機(jī)模擬的消失模鑄造充填特性研究是一種有效的研究方法， 同 時(shí)利用計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)可以較好的觀察分析并揭示消失模鑄造的充型規(guī)律，其主要充型特性是： (1 與傳統(tǒng)空腔鑄造金屬液-砂型雙介質(zhì)不同，消失模鑄造充型過(guò)程受著金屬液-泡沫-砂型 3 個(gè)介 質(zhì)的相互影響與作用,金屬

29、液與泡沫間存在氣隙， 形成充型阻力,使得消失模鑄造充型過(guò)程和傳統(tǒng)空腔鑄 造差別很大,并且其充型速度較傳統(tǒng)空腔鑄造要慢的多。 (2 消失模鑄造的充型過(guò)程中，因氣隙間距和氣體逃逸能力的不斷變化，可能導(dǎo)致了充型速度呈現(xiàn) 周期性交替變化。 其它結(jié)構(gòu)的零件消失模鑄造充型過(guò)程中的充型速度是否也存在周期性交替變化， 還需 要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 (3 氣化間隙是消失模鑄造數(shù)值模擬的關(guān)鍵參數(shù)，同時(shí)也是影響其充填特性的關(guān)鍵參數(shù)。 參考文獻(xiàn)： 參考文獻(xiàn)： 1 俱英翠,李日,劉宏偉等. 模擬對(duì)比分析消失模鑄造與普通鑄造充型過(guò)程J.材料工藝,2006,6(2: 33-36. 2 陳 堯 劍 , 黃 天 佑 , 康 進(jìn) 武 . 消 失 模 發(fā)