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《鋁合金箱體接頭低壓鑄造模具設(shè)計及工藝優(yōu)化分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要低壓鑄造作為一種近無余量的先進(jìn)液態(tài)成型技術(shù)，相比于其鑄造方法具有充型平穩(wěn)，鑄件組織致密，無需設(shè)計冒口、工藝出品率高等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、軍工、機(jī)電等鋁合金的鑄件生產(chǎn)，尤其是復(fù)雜薄壁鋁合金鑄件。本課題研究對象屬于復(fù)雜結(jié)構(gòu)薄壁鑄件，液態(tài)金屬在型腔中降溫快，在冷卻過程中很難形成至上而下的順序凝固，導(dǎo)致鑄件容易出現(xiàn)澆不足、冷隔，縮松縮孔等鑄造缺陷，因此，鑄造工藝設(shè)計和優(yōu)化很重要。本文采用計算機(jī)數(shù)值模擬方法研究了鋁合金箱體接頭件的低壓鑄造成型過程，設(shè)計了低壓鑄造金屬型模具和工藝方案，分析了工藝參數(shù)對鑄件成型質(zhì)量的影響規(guī)律，優(yōu)化出較為合理的澆注系統(tǒng)方案和工藝參數(shù)，
2、預(yù)測鑄造缺陷并提出改進(jìn)工藝方案，為該零件的實際生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。本文的主要研究工作和結(jié)論如下：（1）有限元網(wǎng)格的劃分。研究了三種不同的有限元網(wǎng)格劃分方法，對比表明：UG高級仿真模塊劃分有限元網(wǎng)格的質(zhì)量比Meshing和UG-Meshing劃分方法更高，剖分速度更快，能有效提高鑄件的充型、凝固模擬和缺陷預(yù)測耦合運(yùn)算的精度和效率。（2）箱體接頭的低壓鑄造模具及工藝設(shè)計。用UG8.0進(jìn)行三維實體造型，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)及低壓鑄造的工藝要求，設(shè)計了三種不同方案的低壓鑄造方案，通過理論分析結(jié)合模擬驗證確定澆注方案III（b），即以大端面為澆注位置，采用中心澆口式澆注系統(tǒng)方案
3、更為合理。（3）模擬前處理。建立有限元模型，選擇鑄件材質(zhì)和模具材料，確定初始條件和邊界條件以及運(yùn)行參數(shù)。（4）工藝參數(shù)的模擬優(yōu)化。根據(jù)工藝模擬結(jié)果，分析工藝參數(shù)對鑄件成型質(zhì)量的影響規(guī)律。優(yōu)化出較為合理工藝參數(shù)：澆注溫度為690℃，上模預(yù)熱溫度350℃，下模預(yù)熱溫度300℃，充型壓力為5000Pa，充型時間為2s，保壓壓力為10000Pa，保壓時間為40s。（5）工藝的改進(jìn)。針對優(yōu)化工藝參數(shù)不能有效進(jìn)一步消除或減小鑄造缺陷，設(shè)沈陽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文計了三種改進(jìn)工藝方案，模擬結(jié)果表明，改進(jìn)方案III,即上模換成冷鐵材質(zhì)同時設(shè)計兩個升液管更為合理。關(guān)鍵詞：鋁合金箱體接頭；
4、低壓鑄造；模具設(shè)計；工藝模擬優(yōu)化AbstractAsakindofalmostnomachiningallowanceliquidmetalformingtechnology,theLPDCischaracterizedbysmoothingfilling,compactinnermicrostructure,nodesignriserandhighprocessyieldingcomparedtoothercastingmethods.Itiswidelyusedintheautomotive,aerospace,militaryindustry,mechanica
5、landelectricalareas,especiallyintheproductionofthethin-walledalluminiumalloycomplicatecastings.Theobjectofthisstudyisathin-walledcomplicatecasting,iseasilytoproducemisrun,coldinsulation,shrinkageporosityandotherdefectswhenfastcoolingprocess,becauseofhardtoformtop-downsolidificationseque
6、nce.Soitisimportanttodesignandopotimizeitsprocess.Thisstudyapplythecomputernumericalsimulationtechnolgy,studytheprocessoffillingandsolidification,analyzethecraftparameterseffectsonitsformingquality,opotimizeoutreasonableparameters,solvethecoldinsulationproblemintheprocessofgravitycastin
7、g,providethetheoreticalguidanceandtechnicalsupportforitspracticalproduce.Themainworkandconclusionsareasfollows:(1)ThedivisionofFEM.StudythreewaysofthedivisionofFEM,itprovesthathighqualitymeshwithUG,comparedtoMeshingandUG-Meshingways.Thisimprovestheaccuracyandefficiencyforlaters
