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典型铝合金铸件的金属型模具CAD/CAE

黄应涛  
【摘要】: 重力金属型铸造工艺是铝合金铸件生产中最常用的工艺之一,但由于金属型本身没有退让性、透气性差,如果模具及铸造工艺不合理,铸件容易出现裂纹和卷气等铸造缺陷。因此,用铸造CAD/CAE技术来探索实现金属型模具设计和制造的科学化、快速化的工艺方案,为获得少或无缺陷的铸造工艺和高质量的铸件提供了理论依据,同时也缩短新产品的试制周期,降低生产成本,提高生产效率。 泵体横梁和固定移动横梁是高速铁路建设中常用的铝合金关键零件,由于长期在野外使用,其内在和外在质量都要求较高。本课题目的是综合运用铸造CAD/CAE技术探索出能合格生产这两个零件的金属型模具及相应的铸造工艺方法,为将来的模具设计及新产品开发积累经验和相关的工艺参数。 首先,采用UG三维软件,在完成泵体横梁和固定移动横梁产品的三维造型基础上,基于初步CAE结果,完成初步铸造工艺设计和重力金属型模具的结构设计;然后利用华铸CAE强大的模拟能力,结合浇注实验,进一步优化模具结构设计,解决铸件可能出现的缺陷、如缩孔、缩松、裂纹等问题,最终得到了这两个铸件合格的浇注工艺参数。最后,考虑到实际生产中采用了旋转浇注工艺,采用ProCAST模拟软件,对充型过程中型腔气体的排除过程进行模拟。结果表明,旋转浇注工艺的确可以很好的解决金属型气体无法排出的问题。


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