《表1 活塞模拟所用的物性参数》

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《汽车活塞浇注系统的改进及数值模拟》

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该活塞的形状整体为平顶圆柱形，活塞中心剖面宽度尺寸为56 mm，活塞裙边到顶部的高度为52.50 mm，活塞重量为0.47 kg，铸件总重量为1.31 kg。活塞采用Anycasting数值模拟软件。原有工艺中，金属液收缩率为0.85%，浇注速度是0.12 kg/s，金属液流动速度是13 mm/s。将设计完成的三维组件保存为stl格式并导入软件中，通过改变相应参数进行模拟。模拟中采用金属型铸造和KS标准，浇注铝液材质为AC8A铝合金，金属型模具材质为Cast Steel H13。根据铸件的外形和重量，将铸件的网格数划分为300万个正方形网格，每个网格大小为1.7 mm×1.7 mm×1.7 mm。将铝液温度设定为790℃时，活塞模具的预热温度设定为200℃，模具型腔温度设定为150℃。在浇注系统与零件的结合处加热过滤网板，采用玻璃纤维过滤网，其目的是减少金属中的非金属夹杂以及铸件夹渣缺陷，改善铸件力学性能，提高疲劳强度[1]。模拟的相关参数如表1所示。