近年來,隨著汽車工業(yè)、軌道交通、軍工、航空航天等對裝備輕量化和高性能化的更高要求,鋁合金擠壓鑄造技術的研究越來越受重視,其應用越來越廣泛。相比于中、小型零件,大型復雜零件由于其零件體積較大、外形結構復雜、壁厚不均、成形困難等特點,擠壓鑄造成形的工藝要求更高,成形難度更大,如果單獨采用直接擠壓鑄造或者間接擠壓鑄造方式,均很難達到成形要求。因此,將鋁合金材料與擠壓鑄造技術有機的結合起來,展開大型復雜零件擠壓鑄造技術研究,對于擠壓鑄造技術的推廣及應用有著極其重要的意義。本文以某特種車輛支架零件為研究對象,進行了大型復雜零件擠壓鑄造模具設計及應用的相關研究。本文首先在綜合分析直接擠壓鑄造和間接擠壓鑄造方法技術優(yōu)點的基礎上,結合大型復雜零件的成形要求,提出了一種符合大型復雜零件擠壓鑄造成形要求的工藝方案,并利用Pro CAST軟件對該鑄件進行了充型過程的模擬分析,驗證了工藝方案的合理性,為擠壓鑄造模具結構的設計提供了參考。其次,分析了大型復雜零件擠壓鑄造成形時對擠壓鑄造模具的鎖模力、預合型能力、定量充型及擠壓效果等方面的要求,并在此基礎上,設計了一種適合大型復雜零件擠壓鑄造成形的模具結構,運用有限元分析平臺ANSYS Workbench中的Mechanical模塊對模具關鍵性結構進行了極限載荷條件下的靜力學分析,驗證了模具主要受力結構的強度并預測了模具受力變形情況,對模具結構進行了優(yōu)化設計,分析表明,在極限載荷條件下,該模具結構強度及變形情況滿足設計要求。針對大型復雜零件擠壓鑄造模具成形過程的特點,本文采用基于虛擬樣機技術的Solidworks-ANSYS-ADAMS剛-柔混合建模方法,建立了大型復雜零件擠壓鑄造模具的剛-柔混合多體動力學簡化模型,并分析了不同受力(0 k N、100 k N、1000 k N、3000 k N、5000 k N)下模具上模的運動平穩(wěn)性、型芯振動等動力學行為。仿真結果表明,模具結構合理可靠,運動平穩(wěn)順暢,其各構件運動特征符合模具設計的要求,驗證了模具設計的合理性和可行性。最后,根據模具設計方案制造了大型復雜零件擠壓鑄造模具,運用A356鋁合金進行了大型復雜支架零件的擠壓鑄造成形實驗,試制鑄件滿足要求。結果表明,所提出的大型復雜零件擠壓鑄造成形工藝方案可行,設計的擠壓鑄造模具結構合理可靠。實驗結果驗證了該模具對大型復雜零件擠壓鑄造成形的可行性。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TG241
【部分圖文】：

文獻[60]對擠壓鑄造模具模具的零部件做了標準化的研究做了歸納和總結，提出了擠壓鑄計制造的效率。成形模具的設計上，目前研究的二次或多次擠壓）、通過澆道或等方面[26, 62]。其特點主要體現在來達到提高成形鑄件品質的目的造模具，加壓時可增強鑄件軸壓鑄造模具[5]，加壓時其浮動結的推動下向下移動，使凸模產生模同時對合金液的施壓和保壓。

圖 1-9 一種間接擠壓鑄造的附加鎖模裝置[68]Fig.1-9 Added mold locking set for indirect squeeze castin等設計了一種通過輔助加壓裝置增加局部擠壓效果的擠壓對鑄件壁厚區(qū)間較大的位置，在模具相對應的位置設置有現對鑄件壁厚處局部增壓。該加壓裝置可通過控制沖頭的截時間，將增壓通道內的合金液注入鑄件壁厚處，增強局部擠孔等缺陷，改善了鑄件組織結構，提高了制件綜合性能。

圖 1-11 擠壓鑄造模具局部補壓裝置[70]stration of the pressure compensating device 、機械性能要求高的大型零件，采用擠壓會更高。謝少慶在文獻[60]中提到了一種），該輪轂零件外形結構較復雜，采用復合復雜的外部結構，獲得較美觀的外形和品
【參考文獻】

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本文編號：2884916