薄壁铝合金压铸充型换热研究：影响与模拟

"这篇论文详细探讨了薄壁铝合金在高压压铸过程中的充型与铸型界面的换热行为。研究者使用高速摄像技术记录并分析了压铸过程中的压射冲头运动规律，通过热平衡方程计算出充型过程中铸件熔体与铸型间的换热系数。此外，他们还利用数值模拟方法研究了不同换热系数对充型仿真结果的影响。研究表明，随着浇注温度的增加，充型流动长度会增长；当温度高于液相线时，充型时间和换热系数均会增大；然而，当温度降低到液相线以下时，这些参数的变化变得微小。通过模拟仿真，他们发现使用热平衡方程计算得到的换热系数能较好地匹配实验结果。该研究的关键字包括薄壁铝合金、压铸、充型、换热系数和模拟仿真。" 本文是工程技术领域的论文，具体关注的是金属材料科学和压铸工艺。研究集中在薄壁铝合金（如AlSi10MnMg）的高压压铸过程中，这是一个在汽车制造和其他工业领域广泛应用的技术。压铸是一种将金属熔液快速注入模具形成复杂形状零件的方法，对于薄壁铸件来说，控制充型过程中的温度和换热至关重要，因为这直接影响到铸件的质量和工艺的成功。 高速摄像技术的应用使得研究者能够详细观察压射冲头的动态行为，这对于理解充型过程中的流体力学和热力学现象至关重要。热平衡方程的运用则允许研究者量化铸件熔体与铸型之间的热量交换，这是计算和优化压铸工艺的关键。通过数值模拟，他们可以预测和调整不同条件下的充型效果，如改变浇注温度和换热系数，以优化生产过程并减少缺陷。 论文的结果揭示了浇注温度对充型特性的影响，尤其是在跨越液相线温度时的行为。在高于液相线的温度下，更高的温度增加了充型的流动性，同时也增强了熔体与铸型的热交换，这可能导致更快的冷却和凝固。而在液相线以下，由于材料已接近固态，因此温度变化对充型时间和换热系数的影响减小。 这项研究为理解和改进薄壁铝合金的压铸工艺提供了理论基础，有助于提高铸件的质量和生产效率，对实际工程应用具有重要的指导价值。通过实验与模拟相结合的方法，研究者能够更准确地预测和控制压铸过程，从而实现更优化的制造流程。