轻合金盘状零件铸造模具优化设计（开题报告）.doc

附件B：
毕业设计（论文）开题报告

1、课题的目的及意义
1.1离心铸造及其材料
　 19 世纪中后期,随着世界工业经济的发展,离心铸造技术逐步得到推广和应用。本世纪20 年代,俄国、加拿大和德国相继出现离心铸造车间,形成了一定规模的生产。40 年代后,有人曾将离心铸造一些方法进行分类和定义为以下2 种形式:
(1) 卧式离心铸造　铸型绕自身重心轴(水平或垂直) 旋转,中间不采用型芯,形成的铸件内表面为自由表面。
(2) 立式离心铸造　中间带有型芯的铸型绕重心的垂直轴旋转,依靠合适的浇道来获得铸件的顺序凝固。
离心压力铸造是立式离心铸造的扩展,即若干个铸件围绕它们的中心垂直轴排列和旋转,金属液通过中心浇道和横浇道,向周围排列的铸件进行补缩。立式离心铸造和离心压力铸造实际上就是将离心力场引入熔模和壳型等铸造中。在重力铸造中,铸件是靠冒口的重力和体积来补缩,形成铸件自下而上的顺序凝固。立式离心铸造和离心压力铸造主要依靠离心的作用,将浇道中的金属液从旋转中心甩向铸件外缘进行补缩。一般它就不需设置专门冒口,所以铸件有较高的工艺成品率,能大幅度节约金属,降低成本,在铸造中,一般靠近铸型内壁和外壁的金属先凝固,但是,由于离心力作用加剧了铸型内金属的运动。先析出的固相晶体密度大于液体密度,导致在内壁边缘先凝固晶体移至外壁,造成凝固由外向内顺序进行。金属液的运动也有助于树枝状晶的破碎和细化。在离心补缩压力推动下,金属液体也能克服晶粒间“隧道”的阻力进行补缩,提高铸件密度[7]。
自2O世纪5O年代以来，随着科学技术发展的突飞猛进，人们已不能满足于使用原有的材料和性质，而要寻求和发展全新的品种各异、性能独特的材料。8O年代末9O年代初，日本学者提出的材料功能梯度化的概念是最近复合材料发展的一个重要理论方向 [4][5][6] 。该材料所展现的优良性能已受到了世界材料工作者的高度重视，功能梯度材料(Func—tionally Gradient Material，简称FGM)的设计、制备和应用等已成为当今新材料领域的热点研究方向之一一般复合材料中分散相是均匀分布的，整体材料的性能是统一的，但是在有些情况下，人们常常希望在材料的两侧具有不同的性质和功能，又希望不同性能的两侧能很好地结合，从而不至于在苛刻的使用环境下，因材料的性能不匹配而使之破坏。针对这种情况，1987年，日本学者新野正之、平井敏雄等人提出了梯度功能材料的新设想和新概念[4]，它是根据具体要求，选择使用两种具有不同性能的材料。通过连续地改变两种材料的组成和结构，从而得到功能和结构呈连续变化或阶梯变化的一种非均质材料，从而达到缓和热应力和耐热、绝热的目的。即FGM是一种特制的，集各种单一组元(如陶瓷、金属、纤维和微孔)之最大优点以获得特殊性能的新型耐热材料。