咖啡機(jī)頂蓋壓鑄成形工藝數(shù)值模擬及模具熱疲勞失效研究.pdf

1、高壓鑄造(簡稱HPDC)是金屬液在高壓、高速條件下成型的先進(jìn)工藝,可以制造結(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)構(gòu)組織致密等特點(diǎn)。該工藝可以機(jī)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(yīng)用前景。
　　 咖啡機(jī)頂蓋屬于典型的外殼件結(jié)構(gòu)復(fù)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

2、,進(jìn)行深入研究。
　　 首先,根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),運(yùn)用UG三維造型軟件,設(shè)計出兩款澆注系統(tǒng):單處集中進(jìn)料的“T”型澆注系統(tǒng)和多處分散進(jìn)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(yīng)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(jié)論。
　　 其次,采用正交試驗(yàn)方法,用最小的試驗(yàn)次數(shù)和時間,優(yōu)化澆注溫度、模具預(yù)熱溫度、壓射比壓和澆注速度等四個主要工藝參數(shù),從中

3、找出較優(yōu)的一組參數(shù)組合,試驗(yàn)指標(biāo)值(σ)max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(guān)鍵因素——模具預(yù)熱溫度。
　　 再次,綜合運(yùn)用正交試驗(yàn)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和GA算法,對澆注溫度、模具預(yù)熱溫度、壓射比壓和澆注速度等四個主要工藝參數(shù)進(jìn)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