基于CAE技術(shù)的鑄件的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工藝優(yōu)化.pdf

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1、南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文基于CAE技術(shù)的鑄件的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工藝優(yōu)化姓名:陳勇申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)及理論指導(dǎo)教師:楊湘杰20090601摘要摘要工程中的許多零件的生產(chǎn)都離不開鑄造,采用鑄造的方式可以生產(chǎn)許多大型的、復(fù)雜的零件。采用鑄造方法進(jìn)行生產(chǎn)的關(guān)鍵是進(jìn)行模具設(shè)計(jì),模具中的澆注系統(tǒng)和鑄造工藝參數(shù)等因素直接影響著鑄件最終的質(zhì)量,若工藝不當(dāng),則會(huì)在鑄件中產(chǎn)生缺陷,極大的影響了鑄件的性能。傳統(tǒng)的鑄造工藝的確定采用經(jīng)驗(yàn)確定,若在試制件中產(chǎn)生缺陷時(shí),往往通過經(jīng)驗(yàn)不斷的修模,更改工藝參數(shù),直至產(chǎn)生比較滿意的結(jié)果。顯然,這樣的方法極

2、大的降低了工作效率,增加了成本,且產(chǎn)生的結(jié)果未必能達(dá)到滿意的效果。隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提高,軟件的不斷開發(fā)、擴(kuò)展,CAE技術(shù)不斷應(yīng)用到鑄造生產(chǎn)中去。應(yīng)用CAE技術(shù)徹底的改變了傳統(tǒng)的修正方法,僅僅借助于商業(yè)化的CAE軟件就可以分析、模擬出鑄件在成形過程中的真實(shí)情況,盡管未必能百分之百的反映整個(gè)成形過程,但由于數(shù)值算法的不斷改進(jìn),尤其是大量性能強(qiáng)大的商業(yè)化的專業(yè)軟件的不斷涌現(xiàn),模擬情況越來越接近真實(shí)水平,同時(shí),通過將模擬分析的改進(jìn)運(yùn)用到工程當(dāng)中確實(shí)起到了很好的效果,從而降低了生產(chǎn)成本,縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)、開發(fā)周期,極大的提高了效率

3、。數(shù)值模擬技術(shù)為鑄造過程中的工藝優(yōu)化起到了很好的指導(dǎo)作用。本文通過在CAD軟件中建立產(chǎn)品的三維模型及鑄造工藝圖,將其導(dǎo)入到CAE軟件中進(jìn)行仿真模擬。重點(diǎn)分析了排氣歧管澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程,并利用鑄造專業(yè)軟件AnyCasting分析了其充型和凝固過程,通過軟件的后處理程序分析了缺陷產(chǎn)生的位置,根據(jù)理論分析采取相應(yīng)的工藝進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后確實(shí)消除了缺陷;同時(shí)針對(duì)薄殼型法蘭盤提出了三種不同的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,通過分析每種方案對(duì)鑄件成形過程的影響,選出最為合理的一種澆注系統(tǒng)??梢?,CAE技術(shù)對(duì)選擇合理的澆注系統(tǒng)或工藝參數(shù)以及優(yōu)化工藝參數(shù)以生

4、產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件起到了極大的作用。關(guān)鍵詞:鑄造;數(shù)值模擬;優(yōu)化;CAE:澆注系統(tǒng)ABSTRCTTheproducingofmanypartsintheengineeringdependonfoundry.ItCanproducemanylargeandcomplexparts.Thekeystepforprodcuingwiththemethodoffoundryistodesignthemould,thecastingsystemandthetechnicsparameterofthemouldandotherfactoraffec

5、tthequalityofthefinalcasting,ifthetechnicsisnotappropriate,theerewillbesomedefectsinthecasting.AnditwillaffectthecapabilityofⅡlecastinglargely.Theestablishmentofthetraditionalfoundrytechnicsaccordt0theexperience.Iftherewillsomedefectsforminthesample,usually,wemendthe

6、mouldaccordingtotheexperienceandchangethetechnicsparrameterwhentherewillbesomosatisfactoryresult.Obviously,thismethoddecreasetheefficiencvlargelyandincreasethecost.besides,theresultmustnotreachasatisfactoryresult.Astlleenhancingasthecapabilityofthecomputerhardwear,th

7、edevelopingasthesoftwear,thetechnologyoftheCAEisappliedonthefoundryproduction.ApplyingwiththeCAEtechnologychangethemendingmethodofthetradition.OnlybythebiusinessCAEsoflwearCananalysisandsimulatethereaUityformingsituation.Thoughitwon’tpossiblyexpressthetotalformingcou

8、rseperfectly,thearithmeticofthenumericalvalueimprovesconstantly,especiallylotsofprofessionalsoftwearwithpowerfulfunctionisproducedc

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