cad-cae技术在产品模具开发过程中的应用

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1、CADCAE技术在产品模具开发过程中的应用发表时间：2009-12-17持约撰稿人：压来源：e-works关键字：CAE流体分析压铸铸造缺陷信息化应用调查我要找茬在线投稿加入收藏发表评论好文推荐打印文本本文通过流体分析软件，对产品压铸模具进行设计和压铸可行性分析。流体分析炊件能够耕确地模拟具有自由表而的流体的流动问题。运用它可以帮助模具设计人员确定浇注系统的位置，并且对浇注系统的流道方式进行优化。并且通过强大的流体计算能力，分析填充过程中可能产生的卷气位隹和最终填充位住，讣设计人员对渣包的排布做出正确的判断。本文通过流体分析软件，对产品压铸模具进行设计和压铸可行性分析。流体

2、分析软件能够精确地模拟具冇H由表面的流体的流动问题。运用它可以帮助模具设计人员确定浇注系统的位置，并且对浇注系统的流道方式进行优化。并且通过強人的流体计算能力，分析填充过程中可能产生的卷气位置和最终填充位置，让设计人员对渣包的排布做出正确的判断。通过流体分析软件设计产品模具的过程如表1：表1侧盖零件模型图表做什么可以看岀什么需确定什么纯凝固分析确定内浇口进料位置设计浇注系统第1次流态分析填充卷气情况和最后填充部位优化之前浇注系统并添加渣包第2次流态分析添加渣包后的填充情况优化渣包数量、位置、斂「第3次流态分析温度场、缺陷场的查看确认整个设计的可行性1铸件的建模1.1CAD建模

3、和网格划分首先对产品实物进行测绘，在CAD中对侧盖产品进行实体建模，如图1：图1零件模型图运川通川接口格式导入到流体分析软件中，在前处理模块对该文件进行网格划分，右酒行网格剖分时，需要选择合适的参数，既要保证计算的精度，又不能使网格数量A多，节省计算时间，便于调试，山于该零件无薄壁和人曲率部位，采用长宽高相等的正方体网格划分。计算总单元数1322721,侧盖零件的差分网格显示如图2所示：图2模型的网格划分1.2铸造参数的选择一切参数应选与实际情况一致，采用压铸铝合金ADC12,浇注温度为700°C,内浇口速度60m/So2模具浇注系统设计2.1浇注系统进料位置产品在压铸成型过

4、程中，浇注系统对铸件的外观形态和内部质量起着重要作用。浇注系统的设计原则是保证产品填充完全的前捉下，减少填充过程中的涡流和液体碰攔，防上行腔内残留的气体留在铸件中，产生气孔等缺陷。B»00»fimofvafwme⑹9mm■00000mw79000C图3侧盖凝周场通过纯凝固计算，得出在没冇补缩的情况下铸件的最后凝固区域。在图3屮，黄色部分为最后凝固区域,所以浇注系统进料位置耍靠近放人的未凝固区域，以便为该区域提供补缩通道。图4为浇注系统进料位置。图4侧盖•浇注系统进料位置2.2浇注系统造型在CAD软件中，对零件实体在1平面上进行投影，导出2D文件格式到AUTOCAD中，通过AU

5、TOCAD灵活的2D线条绘制，创建浇注系统的外轮解，并H保证内浇口部分的有效长度。接下俩在AUTOCAD中做的轮廉线导入到3维软件屮，利用这些线条进行浇注系统的建模，2D尺寸和3D模型如图5所示：图5浇注系统设计2D、3D3侧盖带浇注系统的填充图6为4个时间点下的侧盖充型模拟:a)0.055sb)0.076sc)0.157sd)0.211s图6侧盖充型过程a）左侧浇道在铝液刚填充的时倏，冇卷气现彖，为了避免把气体带入到铸件屮，此处町以考虑按照流动状态修改浇注系统轮廓线。b）金屈液从内浇口进入到铸件中时，中间浇道有喷溅现彖产生，可以考虑增加该处内浇口的横截面枳。c）当金属液持续

6、进入到铸件中,有些靠近内浇口的位置出现未填充满现象,该处已经被铝液分隔成独立区域，所以气体没法跑出，最后只能留在铸件中，这儿个位置可以考虑加设渣包，让气体排入渣包中。d）最后分析填充结束，缺陷场的分布，红色区域为填充末端并且卷入空气的部分，这些地方都要增加渣包，即起到排除气体的作用，乂给填充过程中产生的氧化夹杂提供了容纳的空间。4侧盖渣包的设计通过上而的充型分析，绘终确定浇注系统和渣包位置，如图7所示图7侧盖完整浇注系统