压铸工艺及模具 教学课件 作者 赖华清 主编 第十一章　压铸模CAD／CAE.ppt

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1、D11第十一章　压铸模CAD/CAE第一节　压铸模CAD第二节　压铸模CAED11第一节　压铸模CAD一、压铸模CAD的基本内容二、压铸模CAD的发展趋势三、压铸模CAD的应用D11一、压铸模CAD的基本内容图11-1　三维压铸模CAD系统的总体结构图(1)压铸件工艺参数的计算　实现对每一种压铸件的压D11一、压铸模CAD的基本内容铸工艺参数(如体积、质量、投影面积、浇注温度、模温等)的计算或选择。(2)压铸机的参数选择　完成压铸机各参数(如压射比压、压射速度、锁模力等)的选择与校核。(3)浇注系统的设计　通过与计算机交互选择并设计直浇道、横浇

2、道、内浇道、溢流槽、排气道等。(4)分型面的设计　通过与计算机交互确定压铸件的分型线和分型面，完成型腔和型芯区域的提取。D11一、压铸模CAD的基本内容(5)模具结构的设计　通过概括和总结压铸模设计的规律与经验，运用数学方法由计算机交互进行模具结构的设计，包括型腔和型芯、导柱和导套、动定模套板、定模座板、动模支撑板、动模垫块、动定模座板等的设计。(6)推出机构的设计　完成包括推杆固定板、推板、推杆基本尺寸的设计计算及强度校核。D11二、压铸模CAD的发展趋势1.面向压铸件特征的建模技术2.压铸工艺并行设计系统模型图11-2　压铸工艺并行设计系统

3、结构D11二、压铸模CAD的发展趋势3.ES技术与CAD技术的结合4.基于BP神经网络的压铸工艺参数设计5.模糊集合理论在压铸工艺中的应用6.结合数值模拟分析的评价知识系统D11三、压铸模CAD的应用图11-3　压铸模CAD系统的功能模型(一)压铸模CAD系统总体功能及结构设计D11三、压铸模CAD的应用图11-4　压铸模CAD系统的模块结构(二)三维压铸模CAD设计实例D11三、压铸模CAD的应用图11-5　后盖零件示意图D11三、压铸模CAD的应用图11-6　后盖装配树D11三、压铸模CAD的应用图11-7　后盖型腔设计D11三、压铸模CA

4、D的应用图11-8　后盖浇注系统实体图D11第二节　压铸模CAE一、压铸模CAE的原理二、压铸模CAE采用的数值计算方法三、压铸模CAE的基本内容四、压铸CAE软件的结构五、压铸模CAE的应用实例分析六、怎样选择CAE软件D11一、压铸模CAE的原理模具设计首先要保证模具在其使用中的工艺合理性。对于压铸模而言，就是要保证模具所要实现的压铸工艺能达到最佳的合理性。在压铸生产过程中，液态和半固态的高温金属在高速、高压下充型，并在高压下迅速凝固，容易产生流痕、浇不足、气孔等铸造缺陷，影响压铸件质量，同时容易导致模具的冲蚀、热疲劳裂纹等，使模具的使用寿

5、命缩短。D11二、压铸模CAE采用的数值计算方法(一)有限差分法(FDM)有限差分法，又称泰勒展开差分法，最早用于传热的计算方法。该方法具有差分公式导出简单和计算成本低等优点，目前已成为应用最为广泛的一种数值分析方法，绝大部分流动场和温度场数值模拟计算均采用此方法。(二)有限元法(FEM)有限元法又称有限单元法、有限元素法，从开始在工程上应用到今天，其理论和算法都经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程，现已成为求解复杂工程和产品的结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维形体接触、弹塑性等力学性能的必不可少的数值计算工具D11三、压铸模CAE

6、的基本内容1.流动充型分析充型过程中的换热所形成的铸型铸件凝固过程初始温度的分布是直接影响凝固过程模拟结果的重要条件。2.传热凝固分析温度场变化和铸件凝固是一种热量再分配的过程，推动这种热过程的动因有两种：其一是温度差，其二是相变潜热。3.压铸模应力场模拟压铸模应力场模拟是建立在温度场模拟基础之上的，是一个较新的研究领域。D11四、压铸CAE软件的结构图11-9　铸造CAE软件结构D11五、压铸模CAE的应用实例分析(一)华铸CAE/InteCAST简介华铸CAE/InteCAST是分析和优化铸造(包括压铸)工艺的铸造专用软件系统，是华中科技大

7、学(前华中理工大学)经十多年研究开发，并在长期的生产实践检验中不断改进、完善起来的一项软件系列产品。(二)华铸CAE/InteCAST系统功能(1)前置处理(2)数值求解(3)后置处理D11五、压铸模CAE的应用实例分析图11-10　主控界面(三)压铸模CAE分析过程D11五、压铸模CAE的应用实例分析图11-11　前置处理界面D11五、压铸模CAE的应用实例分析图11-12　计算分析界面D11五、压铸模CAE的应用实例分析图11-13　后置处理软件系统界面D11五、压铸模CAE的应用实例分析图11-14　t=0.0149s时的金属液充型情况(

8、四)压铸模CAE的应用实例D11五、压铸模CAE的应用实例分析图11-15　t=0.01119s时的金属液充型情况D11五、压铸模CAE的应用实例分析