【正文】 a scientific guide the production ， CAD / CAE technology will be further applied to the actual production of a number of attempts. Keywords: tablet。 高壓力和高速度是壓鑄時熔融合金填充成形的兩大 特點，也是壓鑄與其它鑄造成形方法最根本的區(qū)別所在。 我國鋁合金壓鑄的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀 近幾十年來，由于鋁的冶煉方法與工藝的不斷改進，尤其是鋁材料基礎問題的突破，鋁工業(yè)發(fā) 展速度驚人，鋁合金在交通運輸、航空航天。 我國的壓鑄工業(yè)在近半個世紀中，從無到有，發(fā)展成為一個新興產(chǎn)業(yè)。 我國應該明確鋁合金壓力鑄造技術研究方向，加大投入力度，盡快形成自主產(chǎn)權的先進共性技術，以及其它鑄造工藝，普遍形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，扭轉(zhuǎn)我國鑄造工藝落后、能源和資源消耗高、技術含量低、鑄件附加值不高、國際競爭力不強的狀況。它們是壓射力、壓射速度的顯示監(jiān)控裝置和合型力自動控制裝置以及電子計算機的應用等。而對于薄壁與復雜的鑄件，真空度應該更高。消除了氣孔造成的表面缺陷，改善了鑄件的表面質(zhì)量。 （ 2）充氧壓鑄 國外在分析鋁合金壓鑄件的氣泡時發(fā)現(xiàn)，其中氣體體積分數(shù)的 90%為氮氣，而空氣中的氮氣體積分數(shù)應為 80%，氧氣的體積分數(shù)為 20%。所謂充氧壓鑄是在鋁液充填型腔，用氧氣充填壓室和型腔，以置換其中的空氣和其他氣 體，當鋁金屬液充填時，一方面通過排氣槽排出氧氣，另一方面噴散的鋁液與沒有排除的氧氣發(fā)生化學反應而產(chǎn)生三氧化二鋁質(zhì)點，分散在壓鑄件內(nèi)部，從而消除不加氧 時鑄件內(nèi)部形成的氣孔。精密速壓鑄法在很大程度上消除了氣孔和縮松這兩種壓鑄件的基本缺陷，從而提高了 壓鑄件的使用性能，擴大了壓鑄件的應用范圍。 壓鑄機的分類 壓鑄機分熱壓室壓鑄機和冷壓室壓鑄機兩大類。 有以下基本分類： 熱室壓鑄機 、 冷室壓鑄機 、 常規(guī)熱室壓鑄機 、 臥式熱室壓鑄 機 、 立式冷室壓鑄機 、 臥式冷室壓鑄機 、 全立式冷室壓鑄機 壓鑄機的組成 （ 1）合模機構：驅(qū)動壓鑄模進行合攏和開啟的動作。在壓射動作全部完成后，壓射沖頭返回 復位。 （ 6）其他裝置先進的壓鑄機還帶有參數(shù)檢測、故障報警、壓鑄過程監(jiān)控、計算機輔助的生產(chǎn)信息的存儲、調(diào)用、打印及其管理系統(tǒng)等。經(jīng)過一定程度的冷加工可強化基體強度 ,部分牌號的鋁合金還可以通過熱處理進行強化處理。 (5)易加工 : 添加一定的合金元素后，可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金。因此，利用這種方法生產(chǎn)的零件尤其獨特的優(yōu)點。鑄件的尺寸精度為IT12IT11，表面粗糙度一般為 m，最低可達 m。 (2)生產(chǎn)率高。因此一般壓鑄件不能進行熱處理，也不適宜在高溫條件下工作。對于某一種合金類別，由于壓鑄時的激冷產(chǎn)生劇烈收縮，因此也僅限與幾種牌號的壓鑄。 目前，鑄造過程模擬研究主要集中在以下 4個方面 (1)充型凝固模擬。 (3)凝固過程應力模擬。微觀組織模擬是一個復雜的過程，比凝固和充型過程模擬具有更大的困難。以上軟件只要邊界條件準確，分析精度基本能夠達到要求。本文以鋁合金壓鑄件進行壓鑄過程的數(shù)值模擬，通過計算機數(shù)值模擬展示鋁合金液態(tài)充型的全過程，分析缺陷，改善不合理的工藝設計方案并優(yōu)化主要的工藝參數(shù)，為類似鑄件的進一步研究和生產(chǎn)提供一些借鑒和參考。只有在必要時才采用特殊的模具結構和特殊的工藝措施。此項國家標準等效采用 IS08062－ l984《鑄件尺寸公差制》。 鑄孔 由于在實際生產(chǎn)中機械加工比較麻煩，而且此零件對孔的要求并不是很高，為了節(jié)省時間，所以鑄件的所有孔均采用鑄造的方法。 分型面的類型 各種常見的分型面類型如圖 31 所示。綜合考慮到這些因素和條件，平板件的分型面就確定了。如圖 23 23 帶澆注系統(tǒng)的零件圖 內(nèi)澆口的設計 內(nèi)澆口的設計主要是確定內(nèi)澆口的位置、形狀和尺寸。 設計內(nèi)容：確定內(nèi)澆道位置、形狀和尺寸。 (4)應使金屬液充填型腔時的流程盡可能短，以減少金屬液的熱量損失： (5)內(nèi)澆道的數(shù)量以單道為主，以防止多道金屬液進入型腔后從幾路匯合，相互沖擊，產(chǎn)生渦流、裹氣和氧化夾渣等缺陷。 經(jīng)計算，壓鑄件的平均壁厚約為 b=8mm。本次設計零件的橫澆道選用梯形橫澆道。 (3)橫澆道截面積在任何情況下都不應小于內(nèi)澆口截面積。； 由此可得每個橫澆道的面積為 222853803 mmAr ???? （ 2）橫澆道的尺寸計算 根據(jù)公式 ArCD 1? ArCW 2? 式中 D橫交道深度或直徑（ mm） W橫澆道寬度（ mm） Ar橫澆道截面積（ 2mm ） 1C , 2C 系數(shù) 由《壓鑄模設計手冊》 表 429 可查的 1C =； C2= 則 mmD 2 87 3 ??? 取 D=26mm. mmW 2 83 3 ??? 取 W=20mm. 由此可以算出每個橫澆道的具體尺寸位： D=26mm， W=20mm， L=20mm 三、 橫澆道與內(nèi)澆口的連接方式 把內(nèi)澆道，橫澆道設置在同一模面上，內(nèi)澆道，橫澆道都設置在動模上，端面聯(lián)接 方式如圖 25 所示。 （ 3)橫澆道人口應開設在壓室上部內(nèi)徑二分之二以上部位，避免金屬液在重力作用下進人橫澆道，提前開始凝固。 （ 6)采用深導人式直澆道，可以提高壓室的充滿度，減小深型腔壓鑄模的體積，當使用整體式壓室時，有利于采用標準壓室或現(xiàn)有的壓室。溢流槽的總容積不少于壓鑄件體積的 20%，小型鑄件比值應更大。 為使溢流槽能充分發(fā)揮作用達到其應有的效果，不致消耗過多的金屬，增加投影面積，影響鑄件尺寸精度，降低充填型腔的有效壓力，甚至影響和打亂充填形態(tài)或引起其他反作用， 應在布 置溢流槽時慎重考慮。 圖 27 為優(yōu)化后的溢流槽布置方案方案 27溢流槽在分型面上 第三章：計算機數(shù)值模擬 (CAD)技術及常 用 CAD 軟件 計算機輔助設計 (CAD： Computer Aided Design)技術是以計算機、外圍設備及其系統(tǒng)軟件為基礎，包括二維繪圖設計、三維幾何造型設計、有限元分析 (FEA)及優(yōu)化設計、數(shù)控加工編程 (NCP)、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容。 Pro/E 的功能簡介 本文采用的三維建模軟件為 ProE Pro/E（ Pro/Engineer 操作軟件）是美國參數(shù)技術公司（ Parametric Technology Corporation，簡稱 PTC）的重要產(chǎn)品。 Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設計。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維模型上。 （ 2）草繪零件平面，拉伸出各個槽； （ 3）整體平板繪制完畢，挖出平面上的大小孔； （ 4）草繪反面的基本圖形，拉伸出零件的各個特征； （ 5）完成 各個部位倒角； （ 6）零件圖繪制完成； （ 7）繪制零件的澆注系統(tǒng)； （ 8）繪制零件的排溢系統(tǒng)； （ 9）繪制澆注系統(tǒng)排溢系統(tǒng)倒角； （ 10）完成三維建模。 鑄造材質(zhì)：鑄鋼、球鐵、灰鐵、鑄鋁、鑄銅、鑄鎂、鑄鋅等各種各類鑄造合金 鑄造方式：砂型、金屬型、熔模、低壓、壓力、傾斜鑄造、鋼錠模鑄造等 分析內(nèi)容：冷卻凝固過程、流動充型過程、充型換熱耦合過程 缺陷預測：夾渣、卷 氣、冷隔、澆不足、縮孔、縮松 一、 前置處理 ： HZCAE的前置處理是模擬過程的準備工作，它實現(xiàn)了 CAD模型的導入，利用 STL預覽檢查三維造型是否正確，有限差分網(wǎng)格的劃分。 能夠進行低壓鑄造、壓鑄、金屬型鑄造的多周期、多階段全過程的分析； 可以對包括水、油、氣等不同冷卻介質(zhì)的各種復雜冷卻工藝進行優(yōu)化分析； 能夠模擬多個不同規(guī)格的澆包同時澆注的的復雜澆注過程； 能夠模擬補澆工藝、點冒口過程； 應用了重力補縮技術，可以直接準確模擬縮孔縮松的形成過程，實現(xiàn)了縮孔縮松的位置、形狀和大小的定量的模擬； 在微機上實現(xiàn)實用的流場分析、流動與溫度耦合計算，單元數(shù)可達數(shù)百萬個。動態(tài)過程完整細膩 ； 后處理中實時動態(tài)顯示技術、動畫顯示技術達到國際同類軟件的先進水平； (3)數(shù)值鼠標技術， HZCAE 特有。 然后設定鑄件的材質(zhì)、初始值條件、熱傳導條件、澆口尺寸等工藝參數(shù)。 速度模擬結果圖： a 充型 時的速度場分布 b 充型 時的速度場分布 c 充型 時的速度場分布 d 充型 時的速度場分布 e 充型 時的速度場分布 f 充型 時的速度場分布 圖 33 根據(jù)以上充型速度模擬圖可以看出來，整體充型速度一致，開始時，澆注系統(tǒng)內(nèi)的液體充型速度較快，漸漸的，充型速度趨于平穩(wěn)一致，在一些拐彎處和零件的較大的平面處，充型速度較其他位置要快。 由圖 412 顯示零件的由上部位也開始填充溢流槽，其他部位已經(jīng)充型完畢，這樣表明，最后填充的部位是溢流槽，符合設計目的，缺陷將集中在溢流槽內(nèi)，其他部位將無明顯缺陷。 第五章 結論 本文針對鑄鋼件鑄造工藝問題，用計算機模擬的方式對壓鑄鋁合金平板方案工藝參數(shù)進行了科學的優(yōu)化設計。利用 CAD/CAE仿真技術的優(yōu)勢，在不耗費實際生產(chǎn)所需的人力、物力、財力和時間的前提下，對計算機應用技術如何指導鑄造生產(chǎn)進行了較為全面探索，并獲得了以下研究成果： (1)在設置內(nèi)澆口時，要盡可能少，內(nèi)澆口之間的距離不能太小，內(nèi)澆口要盡可能設置在分型面上； (2)橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應逐漸減小 ， 一般出口處截面比進口處小 1030%； (3)溢流槽要設置在最后充型的部位，使缺陷集中在溢流槽內(nèi)。想了很久，要寫下這一段謝辭，表示可以進行畢業(yè)答辯了，自己想想求學期間的 點點滴滴涌上心頭，時光匆匆飛逝，四年的努力與付出，隨著畢業(yè)設計的完成，終于讓學生的大學生活，得以畫上完美的句號。本設計從選題到完成，每一步都是在李老師和研究生的指導下完成的，傾注了他們大量 的心血。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv *3t nGK8! z8