近年來(lái),隨著汽車工業(yè)、軌道交通、軍工、航空航天等對(duì)裝備輕量化和高性能化的更高要求,鋁合金擠壓鑄造技術(shù)的研究越來(lái)越受重視,其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。相比于中、小型零件,大型復(fù)雜零件由于其零件體積較大、外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均、成形困難等特點(diǎn),擠壓鑄造成形的工藝要求更高,成形難度更大,如果單獨(dú)采用直接擠壓鑄造或者間接擠壓鑄造方式,均很難達(dá)到成形要求。因此,將鋁合金材料與擠壓鑄造技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái),展開(kāi)大型復(fù)雜零件擠壓鑄造技術(shù)研究,對(duì)于擠壓鑄造技術(shù)的推廣及應(yīng)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(duì)象,進(jìn)行了大型復(fù)雜零件擠壓鑄造模具設(shè)計(jì)及應(yīng)用的相關(guān)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(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合大型復(fù)雜零件的成形要求,提出了一種符合大型復(fù)雜零件擠壓鑄造成形要求的工藝方案,并利用Pro CAST軟件對(duì)該鑄件進(jìn)行了充型過(guò)程的模擬分析,驗(yàn)證了工藝方案的合理性,為擠壓鑄造模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了參考。其次,分析了大型復(fù)雜零件擠壓鑄造成形時(shí)對(duì)擠壓鑄造模具的鎖模力、預(yù)合型能力、定量充型及擠壓效果等方面的要求,并在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種適合大型復(fù)雜零件擠壓鑄造成形的模具結(jié)構(gòu),運(yùn)用有限元分析平臺(tái)ANSYS Workbench中的Mechanical模塊對(duì)模具關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)進(jìn)行了極限載荷條件下的靜力學(xué)分析,驗(yàn)證了模具主要受力結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并預(yù)測(cè)了模具受力變形情況,對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),分析表明,在極限載荷條件下,該模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及變形情況滿足設(shè)計(jì)要求。針對(duì)大型復(fù)雜零件擠壓鑄造模具成形過(guò)程的特點(diǎn),本文采用基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的Solidworks-ANSYS-ADAMS剛-柔混合建模方法,建立了大型復(fù)雜零件擠壓鑄造模具的剛-柔混合多體動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、型芯振動(dòng)等動(dòng)力學(xué)行為。仿真結(jié)果表明,模具結(jié)構(gòu)合理可靠,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)順暢,其各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)特征符合模具設(shè)計(jì)的要求,驗(yàn)證了模具設(shè)計(jì)的合理性和可行性。最后,根據(jù)模具設(shè)計(jì)方案制造了大型復(fù)雜零件擠壓鑄造模具,運(yùn)用A356鋁合金進(jìn)行了大型復(fù)雜支架零件的擠壓鑄造成形實(shí)驗(yàn),試制鑄件滿足要求。結(jié)果表明,所提出的大型復(fù)雜零件擠壓鑄造成形工藝方案可行,設(shè)計(jì)的擠壓鑄造模具結(jié)構(gòu)合理可靠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該模具對(duì)大型復(fù)雜零件擠壓鑄造成形的可行性。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TG241
【部分圖文】：

文獻(xiàn)[60]對(duì)擠壓鑄造模具模具的零部件做了標(biāo)準(zhǔn)化的研究做了歸納和總結(jié)，提出了擠壓鑄計(jì)制造的效率。成形模具的設(shè)計(jì)上，目前研究的二次或多次擠壓）、通過(guò)澆道或等方面[26, 62]。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在來(lái)達(dá)到提高成形鑄件品質(zhì)的目的造模具，加壓時(shí)可增強(qiáng)鑄件軸壓鑄造模具[5]，加壓時(shí)其浮動(dòng)結(jié)的推動(dòng)下向下移動(dòng)，使凸模產(chǎn)生模同時(shí)對(duì)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(shè)計(jì)了一種通過(guò)輔助加壓裝置增加局部擠壓效果的擠壓對(duì)鑄件壁厚區(qū)間較大的位置，在模具相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有現(xiàn)對(duì)鑄件壁厚處局部增壓。該加壓裝置可通過(guò)控制沖頭的截時(shí)間，將增壓通道內(nèi)的合金液注入鑄件壁厚處，增強(qiáng)局部擠孔等缺陷，改善了鑄件組織結(jié)構(gòu)，提高了制件綜合性能。

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

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本文編號(hào)：2884916