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《基于cae分析的殼體鑄件低壓鑄造工藝優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、上半月出版Casting窯Forging窯Welding金屬鑄鍛焊技術(shù)基于CAE分析的殼體鑄件低壓鑄造工藝優(yōu)化張光明袁吳代建淵四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院袁四川德陽(yáng)618000冤摘要院基于鑄造數(shù)值模擬技術(shù)袁對(duì)壁薄堯尺寸大堯凹坑復(fù)雜的殼體鑄件低壓鑄造的改進(jìn)工藝進(jìn)行了充型及凝固過程仿真袁預(yù)測(cè)了缺陷的分布曰通過生產(chǎn)確認(rèn)了優(yōu)化方案的合理性遙關(guān)鍵詞院計(jì)算機(jī)輔助工程曰數(shù)值模擬曰低壓鑄造曰鑄造工藝中圖分類號(hào)院TG249.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼院A文章編號(hào)院OptimizationofCastingProcessforLowPressureCastingCaseBasedonCAEZhangGuang-ming,WuD
2、ai-jian(SichuanEngineeringTechnicalCollege,Deyang618000,China)Abstract院BasedontheCAEtechnique,thefillingmouldandsolidificationprocessoflowpressurecastingcasecastingswasstudied,thedefectdistributionwaspredicted.Finally,thetrialproductionprovesthattheimprovedcastingprocesisfeasible.Keywords院CAE;nu
3、mericalsimulation;lowpressurecasting;foundrytechnologydesign低壓鑄造是一種生產(chǎn)效率較高的特種鑄造工軟件對(duì)其充型和凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬袁然后再進(jìn)藝袁其充型過程比較平穩(wěn)袁金屬的利用率高遙然而低行模具的局部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)與制造遙壓鑄造件在實(shí)際生產(chǎn)中仍然存在縮孔堯疏松堯氣孔堯2殼體低壓鑄造件充型凝固過程模擬冷隔堯澆不足等缺陷袁這些缺陷嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量遙如何預(yù)測(cè)鑄件缺陷袁縮短試制周期和降低鑄件根據(jù)分析目的袁確定了以下分析步驟院①首先成本袁成為亟待解決的問題遙按照低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)袁結(jié)合鑄件形狀袁與用戶目前袁基于鑄造CAE技術(shù)袁可以采用計(jì)算
4、機(jī)及協(xié)商后改進(jìn)鑄件局部結(jié)構(gòu)袁使其更加符合低壓鑄造相關(guān)軟件對(duì)鑄件的充型和凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬袁特點(diǎn)袁初步設(shè)計(jì)出改進(jìn)的工藝方案遙②對(duì)改進(jìn)的鑄在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬澆注袁了解鑄造合金液在充型造工藝進(jìn)行充型堯凝固過程分析袁判斷澆注系統(tǒng)的平和凝固過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象袁預(yù)報(bào)鑄件的缺陷和穩(wěn)性袁預(yù)測(cè)鑄件縮孔及縮松傾向袁并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)質(zhì)量袁并進(jìn)而優(yōu)化澆冒系統(tǒng)及相關(guān)鑄造工藝參數(shù)袁它工藝方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整遙[1-7]2.1鑄件及澆冒口系統(tǒng)的三維實(shí)體造型是現(xiàn)代鑄造技術(shù)的發(fā)展方向之一遙本文針對(duì)質(zhì)量要求較高的某殼體低壓鑄造件袁該鑄件及其工藝系統(tǒng)的三維造型及裝配工作在用鑄造工藝分析軟件對(duì)鑄件的充型和凝固過程進(jìn)行Soli
5、dWorks2009軟件上完成袁并考慮重疊原則建構(gòu)仿真袁隨后采用實(shí)際生產(chǎn)加以驗(yàn)證袁最終保證了該鑄模具外形袁以方便后續(xù)的CAE分析工作遙當(dāng)鑄件堯澆件的質(zhì)量袁縮短了生產(chǎn)周期遙注系統(tǒng)和鑄型等按尺寸正確裝配后袁最后需要在同一坐標(biāo)系下將各零件轉(zhuǎn)化為STL格式的文件保存袁1殼體低壓鑄造件概況至此就完成了鑄造模型所有幾何部分的三維實(shí)體造某殼體件采用低壓鑄造工藝生產(chǎn)袁材料牌號(hào)為型工作遙圖1所示為整個(gè)分析模型的STL格式三維ZAlSi7Mg1A遙在生產(chǎn)過程中該鑄件某處容易出現(xiàn)縮實(shí)體造型圖袁改進(jìn)部分為增加了一處補(bǔ)縮通道袁而且松缺陷遙為改進(jìn)鑄造工藝可靠性袁擬采用鑄造分析增加了橫澆道搭接面積遙2.2網(wǎng)格剖分采
6、用自動(dòng)化網(wǎng)格剖分方式袁剖分完成后在后處收稿日期院2011-07-15理模塊中進(jìn)行網(wǎng)格檢查袁判斷剖分單元質(zhì)量遙若有不作者簡(jiǎn)介院張光明(1972-)袁男袁四川安縣人袁副教授堯工程師袁碩士袁研究方向院計(jì)算機(jī)在材料成型中的應(yīng)用曰連通的單元存在袁則需調(diào)整剖分步長(zhǎng)袁減小網(wǎng)格尺電話院0838-2653638曰E-mail:zgmgary@163.com寸袁重新剖分袁直到所得剖分結(jié)果中所有單元均連葉熱加工工藝曳20年第卷第期1PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com金屬鑄鍛焊技術(shù)Casting窯Forging窯Welding20年月獲
7、得滿意的網(wǎng)格劃分后袁進(jìn)入分析計(jì)算模塊袁按照預(yù)定的工藝參數(shù)對(duì)該鑄件低壓鑄造過程計(jì)算參數(shù)增加橫澆道搭接面積進(jìn)行設(shè)置袁分別輸入壓力-時(shí)間曲線堯材料參數(shù)堯初始條件和邊界條件遙最后得到的充型過程溫度分布增加的補(bǔ)縮通道如圖2所示遙從圖2可以看出袁整個(gè)低壓鑄造充型過程非常平穩(wěn)袁金屬液在壓力作用下由型腔底部逐層向上順序充填鑄型型腔袁沒有過大的液相起伏袁飛濺袁因此圖1殼體件及其工藝系統(tǒng)三維實(shí)體模型Fig.1Solidmodeloflowpressurecasti