基于CAE的汽車發(fā)動機框架壓鑄工藝優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-09-17 18:09
壓鑄作為特種鑄造,具有表面光潔度高與尺寸精度優(yōu)良等特點,在制造行業(yè)中得到迅速發(fā)展。然而由于,某企業(yè)的汽車發(fā)動機框架在實際生產(chǎn)中,部分壓鑄產(chǎn)品上表面存在肉眼可見的細(xì)小裂紋缺陷。不僅使得壓鑄產(chǎn)品的整體品質(zhì)下降,也使得壓鑄產(chǎn)品在使用過程中存在安全隱患。經(jīng)解剖發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷下方存在孔洞類缺陷,極有可能是孔洞類缺陷在應(yīng)力作用下,致使壓鑄產(chǎn)品上表面被拉裂,最終形成肉眼可見的細(xì)小裂紋缺陷。因此,該汽車發(fā)動機框架在實際生產(chǎn)中未能夠達(dá)到企業(yè)的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。為了解決因壓鑄工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的問題,以及避免傳統(tǒng)試錯法的局限性,本課題希望利用CAE模擬分析軟件ProCAST對該汽車發(fā)動機框架的壓鑄過程進行分析與優(yōu)化,減少孔洞類缺陷產(chǎn)生,防止壓鑄產(chǎn)品上表面產(chǎn)生細(xì)小裂紋缺陷,提高壓鑄產(chǎn)品的整體品質(zhì)。首先,對壓鑄產(chǎn)品進行結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝分析,結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及到壓室容量、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等,工藝分析涉及到模具溫度、嵌件溫度、壓射速度與澆注溫度等。然后,進行前期處理,包括網(wǎng)格劃分工作與合金參數(shù)計算,以及進行壓鑄循環(huán)CAE模擬分析等,最終獲得了實際合金的熱物性參數(shù),得到了模具熱平衡規(guī)律,并且抽取相應(yīng)溫度作為正...
【文章來源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2汽車發(fā)動機框架的缺陷位置??5??
3章汽車發(fā)動機框架壓鑄結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝參數(shù)分析??鑄結(jié)構(gòu)設(shè)計分析??課題所研宄的壓鑄產(chǎn)品是汽車發(fā)動機的重要零部件,外形尺寸約為4000mmX70mm,屬于大型框架類的壓鑄產(chǎn)品。圖3-]為利用三維軟件N的對應(yīng)模型,對壁厚進行檢測,得知平均壁厚約為4.6?mm,最大壁厚。從圖3-1中可以看出,壓鑄產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,中間部位留有四個大致形空隙,同時上下、左右以及前后均不對稱,并且附有凸臺與加強筋,產(chǎn)品取出難度較大。為了便于壓鑄產(chǎn)品可以順利地從模具中取出,應(yīng)采芯機構(gòu)。同時,汽車發(fā)動機零部件對于外部與內(nèi)部質(zhì)量要求十分嚴(yán)格,壓鑄產(chǎn)品的壓鑄工藝設(shè)計難度較大。??
圖3-2澆注系統(tǒng)的設(shè)計示意圖??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輕金屬和輕量化材料在汽車中的實際應(yīng)用[J]. 袁金磊. 山東工業(yè)技術(shù). 2019(05)
[2]鋁合金壓力鑄造技術(shù)現(xiàn)狀探討[J]. 黎銀華. 居舍. 2019(04)
[3]汽車輕量化材料及制造工藝研究現(xiàn)狀[J]. 王宇萌. 內(nèi)燃機與配件. 2019(01)
[4]淺析汽車輕量化技術(shù)[J]. 韓金龍,韋繼紅. 南方農(nóng)機. 2018(23)
[5]高真空壓鑄鋁合金的研究進展[J]. 張俊超,鐘鼓,鄒純,邱楚,陸萌萌,盧長德. 材料導(dǎo)報. 2018(S2)
[6]壓鑄生產(chǎn)中外部因素對壓鑄件質(zhì)量的影響[J]. 王龍生. 鑄造技術(shù). 2018(11)
[7]H13模具鋼熱處理工藝的研究進展[J]. 楊明亮,趙作福,霍寶陽,邱玉艷,孫磊強,劉亮. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[8]重燃葉片定向凝固宏/微觀數(shù)值模擬及實驗研究[J]. 閆學(xué)偉,王潤楠,唐寧,郭雄,馬德新,許慶彥,柳百成. 稀有金屬材料與工程. 2018(06)
[9]汽車發(fā)動機缸體用鑄鐵材料的性能研究[J]. 付秋林,蔣世應(yīng),王振華. 鑄造. 2018(04)
[10]鎂合金壓鑄過程界面?zhèn)鳠嵝袨榧澳探M織結(jié)構(gòu)的表征與模擬研究[J]. 熊守美,杜經(jīng)蓮,郭志鵬,楊滿紅,吳孟武,畢成,曹永友. 金屬學(xué)報. 2018(02)
碩士論文
[1]鑄件凝固過程收縮缺陷宏微觀數(shù)值模擬[D]. 陸?zhàn)?山東大學(xué) 2018
[2]低鎂鋁合金推進器壓鑄數(shù)值模擬優(yōu)化及耐腐蝕性能研究[D]. 孔維兵.齊魯工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于鑲嵌工藝的鋁合金壓鑄數(shù)值模擬及優(yōu)化研究[D]. 梁運富.湖南大學(xué) 2017
[4]四回路保護閥壓鑄成型數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化[D]. 劉娟.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[5]臥式冷室壓鑄機中慢壓射過程及壓鑄充型過程的研究[D]. 王旭.蘭州理工大學(xué) 2016
[6]導(dǎo)流葉輪熔模鑄造數(shù)值模擬和工藝優(yōu)化[D]. 奚磊.江蘇大學(xué) 2016
[7]汽車發(fā)動機缸體鋁/鐵雙金屬復(fù)合工藝及性能研究[D]. 劉洋.山東大學(xué) 2015
[8]基于CAE分析的壓鑄模具失效區(qū)域預(yù)測及仿生強化技術(shù)研究[D]. 胡寧波.太原科技大學(xué) 2014
[9]發(fā)動機曲軸鑄造孔洞缺陷的分析[D]. 李文軍.吉林大學(xué) 2013
[10]半固態(tài)鋁合金流變壓鑄充型及凝固過程數(shù)值模擬[D]. 張俊杰.河北科技大學(xué) 2012
本文編號:3399245
【文章來源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2汽車發(fā)動機框架的缺陷位置??5??
3章汽車發(fā)動機框架壓鑄結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝參數(shù)分析??鑄結(jié)構(gòu)設(shè)計分析??課題所研宄的壓鑄產(chǎn)品是汽車發(fā)動機的重要零部件,外形尺寸約為4000mmX70mm,屬于大型框架類的壓鑄產(chǎn)品。圖3-]為利用三維軟件N的對應(yīng)模型,對壁厚進行檢測,得知平均壁厚約為4.6?mm,最大壁厚。從圖3-1中可以看出,壓鑄產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,中間部位留有四個大致形空隙,同時上下、左右以及前后均不對稱,并且附有凸臺與加強筋,產(chǎn)品取出難度較大。為了便于壓鑄產(chǎn)品可以順利地從模具中取出,應(yīng)采芯機構(gòu)。同時,汽車發(fā)動機零部件對于外部與內(nèi)部質(zhì)量要求十分嚴(yán)格,壓鑄產(chǎn)品的壓鑄工藝設(shè)計難度較大。??
圖3-2澆注系統(tǒng)的設(shè)計示意圖??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輕金屬和輕量化材料在汽車中的實際應(yīng)用[J]. 袁金磊. 山東工業(yè)技術(shù). 2019(05)
[2]鋁合金壓力鑄造技術(shù)現(xiàn)狀探討[J]. 黎銀華. 居舍. 2019(04)
[3]汽車輕量化材料及制造工藝研究現(xiàn)狀[J]. 王宇萌. 內(nèi)燃機與配件. 2019(01)
[4]淺析汽車輕量化技術(shù)[J]. 韓金龍,韋繼紅. 南方農(nóng)機. 2018(23)
[5]高真空壓鑄鋁合金的研究進展[J]. 張俊超,鐘鼓,鄒純,邱楚,陸萌萌,盧長德. 材料導(dǎo)報. 2018(S2)
[6]壓鑄生產(chǎn)中外部因素對壓鑄件質(zhì)量的影響[J]. 王龍生. 鑄造技術(shù). 2018(11)
[7]H13模具鋼熱處理工藝的研究進展[J]. 楊明亮,趙作福,霍寶陽,邱玉艷,孫磊強,劉亮. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[8]重燃葉片定向凝固宏/微觀數(shù)值模擬及實驗研究[J]. 閆學(xué)偉,王潤楠,唐寧,郭雄,馬德新,許慶彥,柳百成. 稀有金屬材料與工程. 2018(06)
[9]汽車發(fā)動機缸體用鑄鐵材料的性能研究[J]. 付秋林,蔣世應(yīng),王振華. 鑄造. 2018(04)
[10]鎂合金壓鑄過程界面?zhèn)鳠嵝袨榧澳探M織結(jié)構(gòu)的表征與模擬研究[J]. 熊守美,杜經(jīng)蓮,郭志鵬,楊滿紅,吳孟武,畢成,曹永友. 金屬學(xué)報. 2018(02)
碩士論文
[1]鑄件凝固過程收縮缺陷宏微觀數(shù)值模擬[D]. 陸?zhàn)?山東大學(xué) 2018
[2]低鎂鋁合金推進器壓鑄數(shù)值模擬優(yōu)化及耐腐蝕性能研究[D]. 孔維兵.齊魯工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于鑲嵌工藝的鋁合金壓鑄數(shù)值模擬及優(yōu)化研究[D]. 梁運富.湖南大學(xué) 2017
[4]四回路保護閥壓鑄成型數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化[D]. 劉娟.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[5]臥式冷室壓鑄機中慢壓射過程及壓鑄充型過程的研究[D]. 王旭.蘭州理工大學(xué) 2016
[6]導(dǎo)流葉輪熔模鑄造數(shù)值模擬和工藝優(yōu)化[D]. 奚磊.江蘇大學(xué) 2016
[7]汽車發(fā)動機缸體鋁/鐵雙金屬復(fù)合工藝及性能研究[D]. 劉洋.山東大學(xué) 2015
[8]基于CAE分析的壓鑄模具失效區(qū)域預(yù)測及仿生強化技術(shù)研究[D]. 胡寧波.太原科技大學(xué) 2014
[9]發(fā)動機曲軸鑄造孔洞缺陷的分析[D]. 李文軍.吉林大學(xué) 2013
[10]半固態(tài)鋁合金流變壓鑄充型及凝固過程數(shù)值模擬[D]. 張俊杰.河北科技大學(xué) 2012
本文編號:3399245
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