题目：铝合金车轮低压铸造工艺优化

低压铸造是铝合金车轮生产的首选工艺，其具有铸件组织致密、力学性能好、金属利用率高等优点。工艺设计是低压铸造的关键，因此，优化低压铸造工艺，提高生产效率，具有重要意义。本文通过水模拟方法，进行充型质量影响因素分析，研究各种因素对充型质量的影响规律，探索压力波动与升液阶段液面波动之间的关系；利用低压铸造设备，测量界面换热系数，验证数值模拟的温度场的准确性；利用数值模拟方法，针对实际生产中存在的问题，对铝合金车轮的充型凝固过程进行模拟计算，预测其铸造缺陷，提出工艺优化方案。实验结果表明：随着加压速度增大，拐点波动量增加；动力粘性系数增大，拐点波动量减小。当有排气阻力存在时，随着加压速度的增加，保压延迟时间有增加的趋势；型腔内背压逐渐增大，保压延迟时间逐渐增加。保压延迟时间随进气阻力增加而增加，进气阻力过大明显降低充型质量。无论是平台式还是锯齿式压力波动，压力波动量为5mbar对水所引起的液面波动量在9cm以下，而对铝液所引起的波动量为4cm以下。因此，压力波动量应控制在5mbar以内。数值模拟计算结果表明，加压速度为10mbar/s时，铝液的拐点波动量为2cm，且液面平稳。因此，加压速度为10mbar/s对铝液充型过程较为有利。低压铸造凝固过程温度场数值模拟结果较接近于实际的凝固曲线，表明界面换热系数测量较准确，热物性参数和边界条件的设定符合实际，可用于同一类铸型条件的低压铸造模拟计算。用Procast软件对铝合金车轮进行数值模拟计算，计算结果基本符合实际情况，较准确判断出缩孔等缺陷，结合数值模拟结果，指出了工艺优化的方向。