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《工藝數(shù)值模擬及模具熱疲勞失效研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、咖啡機頂蓋壓鑄成形工藝數(shù)值模擬及模具熱疲勞失效研究NumericalSimulationofDieCastingProcessandMouldThermalFatigueFailureStudyonTheDomeofCoffeeMachine2011年3月合肥工業(yè)大學1馴蚪剃本論文經(jīng)答辯委員會全體委員審查，確認符合合肥工業(yè)大學碩士學位論文質(zhì)量要求。主席：委員：導師：答辯委員會簽名：(工作單位、職稱)兩。文砩教授厶月巴工業(yè)大學乃彳償忻高級工程師安徽省模具工業(yè)協(xié)會降以易教授厶月旺業(yè)大學獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在
2、導師指-9下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標志和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得金膽工業(yè)太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名：糶放敞簽字日期：力／／年牛月心日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解金妲蘭些厶堂有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱或借閱。本人授權金膽工些太蘭L可以將學位論
3、文的全部或部分論文內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。(保密的學位論文在解密后適用本授權書)學位論文作者簽名：隸玻域簽字日期：2口『J年爭月修日學位論文作者畢業(yè)后去向：工作單位：通訊地址：導師簽名：簽字日期：電話：郵編：摘要高壓鑄造(簡稱HPDC)是金屬液在高壓、高速條件下成型的先進工藝，可以制造結構復雜、薄壁深腔的金屬件。該工藝生產(chǎn)的零件具有尺寸精度高、輪廓清晰、結構組織致密等特點。該工藝可以機械化和自動化操作，生產(chǎn)周期短，效率高，在汽車、電子、國防等行業(yè)具有十分廣闊的應用前
4、景。咖啡機頂蓋屬于典型的外殼件結構復雜，對零件的光潔度和輪廓清晰度等表面質(zhì)量要求較高。本文選用它作為研究對象，針對壓鑄生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的表面質(zhì)量不高和模具熱疲勞失效問題，進行深入研究。首先，根據(jù)零件的結構特點，運用UG三維造型軟件，設計出兩款澆注系統(tǒng)：單處集中進料的“T”型澆注系統(tǒng)和多處分散進料的“梳”型澆注系統(tǒng)。采用PROCAST有限元模擬軟件，對比分析兩類澆注系統(tǒng)下模具的溫度場、應力場及模具熱疲勞分布云圖，得出“梳”型澆注系統(tǒng)適合該款零件生產(chǎn)的結論。其次，采用正交試驗方法，用最小的試驗次數(shù)和時間，優(yōu)化澆注溫度、模具預熱溫
5、度、壓射比壓和澆注速度等四個主要工藝參數(shù)，從中找出較優(yōu)的一組參數(shù)組合，試驗指標值瓦。。最小，零件的成型質(zhì)量得到提高，模具的熱疲勞趨勢得到降低。通過極差分析，找出影響模具熱疲勞趨勢的關鍵因素一一模具預熱溫度。再次，綜合運用正交試驗、BP神經(jīng)網(wǎng)絡和GA算法，對澆注溫度、模具預熱溫度、壓射比壓和澆注速度等四個主要工藝參數(shù)進一步優(yōu)化，找到了適合該款零件生產(chǎn)的最佳工藝參數(shù)組合。最終使壓模模具的熱疲勞趨勢大大降低，零件質(zhì)量得到大大改善。最后，利用優(yōu)化的壓鑄工藝參數(shù)組合進行壓鑄工藝物理實驗。試驗表明物理結果和數(shù)值模擬結果相符合，這更進一
6、步說明本文在澆注系統(tǒng)改進和工藝參數(shù)優(yōu)化方案的可行性和可靠性，同時對同類壓鑄件的生產(chǎn)具有一定的指導意義。關鍵詞：高壓鑄造；熱疲勞；正交試驗；BP神經(jīng)網(wǎng)絡；GA算法NumericalSimulationofDieCastingProcessandMouldThermalFatigueFailureStudyonTheDomeofCoffeeMachineABSTRACTHighPressurediecastingisanadvancedprocesswithliquidmetalformedunderhighpressurea
7、ndhigh—speed，whichisusedtomanufacturecomplexstructured，thin—wallanddeep—cavitythinmetal．Diecastinghavecharacteristicsofhighdimensionaccuracy,clearoutline，compactstructureandSOon．Mechanizedandautomaticoperationcanberealizedintheprocess，SOtheproductioncycleisshort，a
8、ndtheefficiencyishigh．Itiswidelyusedintheautomotive，electronics，nationaldefenseandotherindustries．Cofleemachinedomeisatypicalshellcoverpartswithcomplexs
