發(fā)布時間：2017-04-25 08:08

  本文關鍵詞：汽車掛車閥壓鑄模具關鍵結構設計及其成型工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：壓力鑄造是一種以高壓高速為顯著特征的金屬成形方法,可以連續(xù)大批量生產(chǎn)厚薄不均、形狀復雜的精密鑄件,因此在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的運用。壓鑄模具在整個壓鑄生產(chǎn)過程中占有重要地位,壓鑄模具的澆注排溢系統(tǒng)設計在很大程度上決定著鑄件充填流態(tài)的合理性,直接影響鑄件的成型質(zhì)量。本課題以浙江衢州某汽車配件鑄造企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品掛車閥閥體為例,就提高模具設計的合理性,改善產(chǎn)品缺陷分布情況以及提高產(chǎn)品合格率為出發(fā)點,開展了壓鑄件澆注排溢系統(tǒng)等模具關鍵結構的設計、壓鑄過程數(shù)值模擬分析和壓鑄試驗等方面的研究,具體的工作和結論如下:1.對掛車閥閥體進行了詳細剖析,根據(jù)澆注排溢系統(tǒng)的一般設計原則,對鑄件澆注排溢系統(tǒng)進行初步設計,確定相應結構參數(shù);在此基礎上,進一步對壓鑄模具的關鍵結構進行設計,借助三維軟件完成壓鑄模具的虛擬裝配,并進行試模生產(chǎn)。2.建立合金充型和凝固過程的數(shù)學模型,利用ProCAST軟件對試模生產(chǎn)的鑄件進行壓鑄過程數(shù)值模擬,分析鑄件的充型和凝固過程,觀察并預測缺陷分布和類型;同時,將模擬結果與鑄件在試模階段產(chǎn)生的缺陷進行分析對比,結果驗證了數(shù)值模擬的準確性。3.根據(jù)數(shù)值模擬分析的結果并結合試模生產(chǎn)過程中鑄件存在的缺陷,對澆注排溢系統(tǒng)以及鑄件毛坯結構進行了優(yōu)化設計,提出了增設加強筋以及三種澆注系統(tǒng)優(yōu)化方案,并對優(yōu)化方案進行了模擬,對比分析模擬結果,最終確定方案三為最佳優(yōu)化方案。4.采用正交試驗法,確立九組壓鑄工藝參數(shù)方案并進行數(shù)值模擬,根據(jù)模擬結果,對鑄件的充型流態(tài)、凝固速度以及缺陷情況進行綜合分析,確定了最佳工藝參數(shù)組合(7m/s的壓射速度,660℃的澆注溫度和220℃的模具預熱溫度)。5.對模具相應結構進行再設計,并根據(jù)最佳工藝參數(shù)組合進行壓鑄試驗。通過金相組織檢測,觀察到優(yōu)化后鑄件相應部位的微觀組織均勻致密,內(nèi)部缺陷得到明顯改善,同時,按照企業(yè)標準對鑄件進行質(zhì)量檢驗,結果滿足生產(chǎn)要求。本文根據(jù)理論模擬結果并結合生產(chǎn)實際中的缺陷問題,對模具結構和工藝參數(shù)進行了優(yōu)化,并通過物理試驗證明了數(shù)值模擬優(yōu)化的準確性,產(chǎn)品的質(zhì)量得到了提高,同時也為企業(yè)帶來了經(jīng)濟和社會效益。本文的優(yōu)化設計方法和思路能夠為同類型鑄件的模具優(yōu)化和工藝改進提供參考。
【關鍵詞】：壓力鑄造 澆注排溢系統(tǒng) ProCAST 工藝研究 壓鑄試驗
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U466;TG249.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 壓鑄模具設計發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 計算機數(shù)值模擬技術研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 澆注排溢系統(tǒng)及工藝參數(shù)優(yōu)化設計13-16
• 1.3 課題研究內(nèi)容和方法16-18
• 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 研究方法17-18
• 1.4 本章小結18-19
• 第2章 汽車掛車閥模具關鍵結構設計19-37
• 2.1 壓鑄件介紹19-20
• 2.2 分型面設計20-21
• 2.3 確定壓鑄機型號21-22
• 2.4 澆注排溢系統(tǒng)設計22-27
• 2.4.1 內(nèi)澆口設計22-24
• 2.4.2 橫澆道設計24-25
• 2.4.3 直澆道設計25-26
• 2.4.4 排溢系統(tǒng)設計26-27
• 2.5 成型零件設計27-30
• 2.6 側向抽芯機構設計30-34
• 2.6.1 抽芯力和抽芯距離的確定30-33
• 2.6.2 確定抽芯機構33-34
• 2.7 斜銷設計34-35
• 2.8 壓鑄模具虛擬裝配35-36
• 2.9 本章小結36-37
• 第3章 汽車掛車閥閥體壓鑄過程數(shù)值模擬研究37-51
• 3.1 壓鑄過程數(shù)值模擬理論模型37-41
• 3.1.1 充型過程數(shù)值模擬理論模型37-40
• 3.1.2 凝固過程數(shù)值模擬理論模型40-41
• 3.1.3 初始條件和邊界條件41
• 3.2 數(shù)值模擬軟件簡介41-43
• 3.3 有限元網(wǎng)格劃分43-44
• 3.4 數(shù)值模擬前處理44-46
• 3.5 壓力鑄造過程仿真實驗46-50
• 3.5.1 鑄件充型過程模擬分析46-48
• 3.5.2 鑄件凝固過程模擬分析48-50
• 3.6 本章小結50-51
• 第4章 汽車掛車閥毛坯結構及成型工藝優(yōu)化51-75
• 4.1 閥體缺陷統(tǒng)計51-52
• 4.2 鑄件主要缺陷分析52-57
• 4.2.1 縮松縮孔52-54
• 4.2.2 氣孔54-55
• 4.2.3 花紋55-56
• 4.2.4 冷隔56-57
• 4.3 壓鑄件毛坯結構優(yōu)化設計57-60
• 4.3.1 鑄件局部結構優(yōu)化57-58
• 4.3.2 澆注系統(tǒng)優(yōu)化58-60
• 4.4 優(yōu)化方案模擬分析60-66
• 4.4.1 優(yōu)化方案數(shù)值模擬60-64
• 4.4.2 優(yōu)化方案對比64-66
• 4.5 壓鑄工藝參數(shù)優(yōu)化66-74
• 4.5.1 工藝參數(shù)確定66-67
• 4.5.2 正交試驗設計67-68
• 4.5.3 模擬結果分析68-74
• 4.6 本章小結74-75
• 第5章 掛車閥壓鑄試驗研究75-87
• 5.1 壓鑄試驗工藝流程75-76
• 5.2 壓鑄試驗前期準備76-79
• 5.2.1 壓鑄機的調(diào)試76
• 5.2.2 模具的修改和安裝調(diào)試76-77
• 5.2.3 鋁液的制備77-79
• 5.3 壓鑄試驗79-80
• 5.4 金相組織分析80-83
• 5.5 掛車閥閥體質(zhì)量檢驗83-86
• 5.5.1 毛坯件檢驗83-84
• 5.5.2 機加工檢驗84
• 5.5.3 氣密性檢驗84-85
• 5.5.4 疲勞壽命檢驗85-86
• 5.6 本章小結86-87
• 第6章 總結與展望87-89
• 6.1 全文總結87
• 6.2 研究展望87-89
• 參考文獻89-93
• 致謝93-94
• 攻讀學位期間參加的科研項目和成果94

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1 記者 羅佳e，

本文編號：325959