压铸铝合金有良好的使用性能和工艺性能,因此铝合金的压铸发展极为迅速,在各个工业部门中得到广泛的应用。采用数值模拟方法研究铝合金铸件压铸成形工艺的充型凝固过程,对提高工艺设计水平、保证压铸件的质量及提高生产率都具有重要意义。本文利用铸造数值模拟软件ProCAST,结合压铸充型凝固过程数值模拟基本理论,分析铝合金压铸件充型凝固过程数值模拟结果,预测压铸件中出现的气孔、缩孔缺陷,从而进一步优化压铸工艺参数,建立合理的工艺方案,满足企业实际生产的需求。本文主要在以下几个方面做了研究:1.ProCAST软件没有CAD造型系统,使用UG NX4.0软件进行三维实体建模。分析UG NX4.0与ProCAST软件的两种接口方式,通过数据交换的对比实验,确定采用PARASOLIDS格式文件进行数据传输。建立合理的压力铸造数值模拟程序流程。2.根据圆盘压铸件的特点,利用ProCAST软件进行试浇注数值模拟结合经验数据,建立合适的浇注系统。结合实际情况建立模拟所需要的材料热物性参数和压铸工艺参数,完成模拟的前处理。由模拟结果分析铸件流场、温度场、凝固情况,预测压铸件气孔、缩孔等缺陷的形成部位。3.进行多组工艺参数的压铸成形数值模拟,分析充型凝固过程的流场、温度场,缺陷预测等结果,得到最佳压铸工艺参数。4.通过对不均匀壁厚圆筒压铸件的充型凝固过程数值模拟,预测充型凝固过程中产生缺陷的部位。实际浇注与模拟基本吻合,说明在ProCAST中进行数值模拟的可靠性,为工艺设计和各项压铸参数的确定提供了科学的指导。5.本文对压铸充型凝固过程的流场-温度场进行耦合分析,而没有进行应力场的耦合。后续工作可以进行流场-温度场-应力场的耦合计算,进一步提高数值模拟的精确性。