附件C：譯文


A356鋁合金輪轂低壓鑄造（LPDC）過程中的三維熱模型的發(fā)展

B. Zhang, D.M. Maijer, S.L. Cockcroft
摘要 ：介紹了一個針對A356鋁合金輪轂低壓鑄造生產(chǎn)用的數(shù)學(xué)模型，該模型在不列顛哥倫比亞大學(xué)和北美輪轂鑄件設(shè)施廠工作的研究人員之間的合作研究下，已經(jīng)發(fā)展成為可預(yù)測輪轂?zāi)＞邇?nèi)部溫度演化情況的模型。該熱模型是一個三維立體，為輪轂?zāi)＞叩?0 °片段，現(xiàn)已被發(fā)展成商業(yè)有限元軟件包，即ABAQUS。在鑄造過程中的幾個周期內(nèi)關(guān)于對模具和輪轂內(nèi)溫度演變情況的廣泛測量，已經(jīng)被用來研究關(guān)鍵過程的邊界條件和驗證模式。在大部分的區(qū)域的調(diào)查顯示，模型預(yù)測值與實測值匹配得非常好，最大差額小于20 °C。 采用該模型進(jìn)行的熱通量分析已經(jīng)證實了一條復(fù)雜的路徑，即熱量在模具和輪轂內(nèi)遵從凝固過程理論。采用該模型對凝固路徑進(jìn)行的分析表明，在環(huán)/輪輻交界區(qū)存在一個熱點， 這一點在觀察到輪轂截面的宏觀孔隙時被證實了。
關(guān)鍵詞：低壓鑄造（LPDC），輪轂，模具，鋁合金，凝固，孔隙度，傳熱

1. 簡介
汽車工業(yè)正在向輕量化的鋁合金鑄件運用增長的方向發(fā)展，其中很多成分首先來自鋼鐵和鑄鐵。以輪轂的情況為例，不斷增長的鋁合金利用率對其有很大的影響，在傳統(tǒng)的沖壓和焊接鋼輪的基礎(chǔ)之上改良了審美形態(tài)和設(shè)計柔性。因而，現(xiàn)在，在北美超過50%的新汽車是用鋁合金車輪裝備的。不幸地是，由于表面光潔度、沖擊、疲勞性、氣密性、幾何和旋轉(zhuǎn)平衡公差的多重嚴(yán)格要求，鋁合金鑄造車輪模具是那些較困難的汽車制造鑄件，相對于其他鋁鑄件來說報廢率高。
為了降低成本，對于部分車輪制造商，在模具生產(chǎn)和成形之前識別鑄造硬度車輪是有必要的，從而在設(shè)計初期中可以探究可鑄性問題。用這種方法，潛在的問題可能在昂貴的模具制造之前被發(fā)現(xiàn)并得到解決。進(jìn)一步，昂貴投產(chǎn)期延遲，低生產(chǎn)恢復(fù)率也可能避免。為滿足該要求，模具鑄造行業(yè)正在朝著基于傳統(tǒng)的試驗與誤差方法的軟件上的計算機應(yīng)用于設(shè)計和優(yōu)化的方向發(fā)展。