基于CAE技术的铸件的浇注系统设计及工艺优化.pdf

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1、南昌大学硕士学位论文基于CAE技术的铸件的浇注系统设计及工艺优化姓名：陈勇申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：杨湘杰20090601摘要摘要工程中的许多零件的生产都离不开铸造，采用铸造的方式可以生产许多大型的、复杂的零件。采用铸造方法进行生产的关键是进行模具设计，模具中的浇注系统和铸造工艺参数等因素直接影响着铸件最终的质量，若工艺不当，则会在铸件中产生缺陷，极大的影响了铸件的性能。传统的铸造工艺的确定采用经验确定，若在试制件中产生缺陷时，往往通过经验不断的修模，更改工艺参数，直至产生比较满意的结果。显然，这样的方法极

2、大的降低了工作效率，增加了成本，且产生的结果未必能达到满意的效果。随着计算机硬件性能的不断提高，软件的不断开发、扩展，CAE技术不断应用到铸造生产中去。应用CAE技术彻底的改变了传统的修正方法，仅仅借助于商业化的CAE软件就可以分析、模拟出铸件在成形过程中的真实情况，尽管未必能百分之百的反映整个成形过程，但由于数值算法的不断改进，尤其是大量性能强大的商业化的专业软件的不断涌现，模拟情况越来越接近真实水平，同时，通过将模拟分析的改进运用到工程当中确实起到了很好的效果，从而降低了生产成本，缩短了产品的生产、开发周期，极大的提高了效率

3、。数值模拟技术为铸造过程中的工艺优化起到了很好的指导作用。本文通过在CAD软件中建立产品的三维模型及铸造工艺图，将其导入到CAE软件中进行仿真模拟。重点分析了排气歧管浇注系统的设计过程，并利用铸造专业软件AnyCasting分析了其充型和凝固过程，通过软件的后处理程序分析了缺陷产生的位置，根据理论分析采取相应的工艺进行改进，改进后确实消除了缺陷；同时针对薄壳型法兰盘提出了三种不同的浇注系统设计方案，通过分析每种方案对铸件成形过程的影响，选出最为合理的一种浇注系统。可见，CAE技术对选择合理的浇注系统或工艺参数以及优化工艺参数以生

4、产优质铸件起到了极大的作用。关键词：铸造；数值模拟；优化；CAE：浇注系统ABSTRCTTheproducingofmanypartsintheengineeringdependonfoundry．ItCanproducemanylargeandcomplexparts．Thekeystepforprodcuingwiththemethodoffoundryistodesignthemould，thecastingsystemandthetechnicsparameterofthemouldandotherfactoraffec

5、tthequalityofthefinalcasting，ifthetechnicsisnotappropriate，theerewillbesomedefectsinthecasting．AnditwillaffectthecapabilityofⅡlecastinglargely．Theestablishmentofthetraditionalfoundrytechnicsaccordt0theexperience．Iftherewillsomedefectsforminthesample，usually,wemendthe

6、mouldaccordingtotheexperienceandchangethetechnicsparrameterwhentherewillbesomosatisfactoryresult．Obviously,thismethoddecreasetheefficiencvlargelyandincreasethecost．besides，theresultmustnotreachasatisfactoryresult．Astlleenhancingasthecapabilityofthecomputerhardwear,th

7、edevelopingasthesoftwear,thetechnologyoftheCAEisappliedonthefoundryproduction．ApplyingwiththeCAEtechnologychangethemendingmethodofthetradition．OnlybythebiusinessCAEsoflwearCananalysisandsimulatethereaUityformingsituation．Thoughitwon’tpossiblyexpressthetotalformingcou

8、rseperfectly,thearithmeticofthenumericalvalueimprovesconstantly,especiallylotsofprofessionalsoftwearwithpowerfulfunctionisproducedc