鎂合金殼體真空壓鑄工藝CAE.pdf

1、鎂合金凝固區(qū)域較寬，在凝固收縮過(guò)程中易產(chǎn)生枝晶，被枝晶封閉的局部地區(qū)液體補(bǔ)縮受阻將形成負(fù)壓，成為卷入氣體析出的有利位置。同時(shí)在壓鑄過(guò)程中，當(dāng)金屬液在高壓下以高速充填型腔時(shí)，型腔內(nèi)原有氣體難以排出，被卷入制品內(nèi)部形成小氣孔而影響鑄件性能。本文針對(duì)鎂合金普通壓鑄存在的弊病，采用真空壓鑄鎂合金工藝，同時(shí)結(jié)合CAE思想，對(duì)熔融金屬的充型和凝固過(guò)程作出視覺化評(píng)估，實(shí)現(xiàn)鎂合金殼體零件真空壓鑄CAD/CAE的集成。 本文從液態(tài)金屬充型和凝固過(guò)

2、程的基本特點(diǎn)出發(fā)，以數(shù)值模擬過(guò)程中的有關(guān)理論為基礎(chǔ)，采用有限元法進(jìn)行數(shù)值模擬，并闡述了充型凝固數(shù)值模擬過(guò)程中的理論基礎(chǔ)以及使用ProCAST軟件進(jìn)行數(shù)值模擬的實(shí)現(xiàn)方法。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是壓鑄模設(shè)計(jì)中保證制品成型質(zhì)量的關(guān)鍵，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣取決于分流道的布局、內(nèi)澆口位置的選擇和內(nèi)澆口截面尺寸的確定。本文首先借助Pro/Engineer軟件對(duì)鑄件三維實(shí)體建模，同時(shí)設(shè)計(jì)了兩種類型的澆注系統(tǒng)，并生成面網(wǎng)格文件。在確定了壓鑄工藝參數(shù)后，

3、利用鑄造仿真軟件ProCAST分別對(duì)兩種澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行壓鑄和真空壓鑄工藝充型、凝固過(guò)程的數(shù)值模擬，觀察流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布，預(yù)測(cè)缺陷的出現(xiàn)部位。結(jié)果表明存在于鑄件的主要缺陷為縮孔和氣孔。對(duì)于兩種澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，與普通壓鑄相比，真空壓鑄均能有效改善鑄件中氣孔的分布情況，減小氣孔的體積分?jǐn)?shù)。最后根據(jù)多組模擬結(jié)果得到優(yōu)化的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的壓鑄工藝參數(shù)。優(yōu)化方案下鑄件的整體質(zhì)量有了很大提高。鎂合金殼體零件的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)反映了鑄件充型和凝固過(guò)程

4、，對(duì)真空壓鑄模具的設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)作用。 在優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本文完成動(dòng)、定模鑲塊等成型零件，動(dòng)、定模套板等模架，導(dǎo)柱、導(dǎo)套等結(jié)構(gòu)零件，抽芯機(jī)構(gòu)、推出復(fù)位機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)及真空壓鑄特有的抽氣截流閥裝置的設(shè)計(jì)，并將模具各部分按實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行裝配，組合出一套完整的三維模具裝配圖，為方便觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，反映各組件之間的內(nèi)部關(guān)系，設(shè)計(jì)了真空壓鑄模具的裝配分解圖，同時(shí)將部分組件轉(zhuǎn)化為2D工程圖。通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)達(dá)到提高設(shè)計(jì)效率和減少配合誤差的目的，