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钻机壳体/壳盖铝合金金属型铸造工艺CAD/CAE及优化

邬亮  
【摘要】: 壳体/壳盖是轨道钻机的重要部件,产品质量有较高的要求,需要采用精密铸造工艺。为了提高产品质量,缩短研制周期,本论文将CAD/CAE技术应用到轨道钻机铝合金壳体/壳盖金属型模具的设计和制造中。 基于Unigraphics NX2.0软件设计平台,完成了轨道钻机壳体/壳盖的三维造型,提供了产品的铸件图,设计出两套金属型模具和两套砂芯芯盒。整个设计快捷、直观、便于修改,并为后期的凝固模拟和模具制造提供了强大的数据支持。 系统地研究了华铸CAE铸造工艺分析软件的应用。进行了壳体/壳盖铝合金金属型的浇注工艺模拟,验证了两套金属型模具的工艺方案,将华铸CAE软件应用到壳体/壳盖金属型铸造工艺优化设计中。 进行了多次壳体/壳盖金属型模具的试模浇注实验。针对实验中出现的缩孔、缩松、浇不足、开裂、皱皮等铸件的缺陷,反复修改了模具结构,找出了合适的浇注工艺条件,即模具温度250℃,浇注温度720℃,掌握了正确的涂料施涂方法,利用了树脂砂芯支撑脚解决合模过程中树脂砂芯出现的偏位问题。铸造的铝合金壳体/壳盖产品质量得到了改善和稳定。 通过实验结果和模拟结果的对比,采用了保温套替代保温涂料效果的方法,使模拟结果更接近实验结果,找出了合适的模拟初始条件指导实验试模。


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