压铸过程中铸件-铸型界面换热行为以及凝固过程中铸件内部压力的传递行为对铸件凝固组织的形成和变化有重要的影响,并最终决定了铸件的性能和质量。项目研究了铸件-铸型界面换热行为,求解了铸件-铸型界面换热系数,研究了铸件凝固过程及铸件内部压力传递的变化。建立了求解压铸过程铸件-铸型界面换热系数变化的反算模型,基于该模型所确定的参数,设计了"阶梯"铸件和测温单元,系统地进行了压铸实验,准确得到了不同合金及不同工艺条件下铸型内部的温度曲线。采用所建立的反算模型,确定了压铸过程铸件-铸型界面换热系数,研究了工艺参数对铸件-铸型界面对换热系数的影响,并发现了换热系数与铸件固相分数之间的相互依赖关系,以此为基础,建立了用于求解压铸过程温度变化的边界设定模型。研究发现,该模型可以很好地表征实际凝固过程中铸件-铸型的边界条件,可以准确地预测铸件凝固初期铸件铸型温度快速变化阶段。建立了求解压力传递的物理和数学模型,并研究了凝固过程中压力在铸件内部的分布和变化规律。研究结果表明,所建立的模型可以合理地预测压铸件凝固过程中铸件内部温度场及压力的分布和变化规律,对实际压铸工艺设计及保证压铸件质量具有重要意义。
英文主题词high pressure die casting; interfacial heat transfer; inverse calculation method; solidification simulation; pressure transfer