汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬.pdf

1、太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬摘任石3(近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)已發(fā)展為鑄造過(guò)程中最具潛力的模擬預(yù)測(cè)工具，并在某些方面己經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段，可以幫助工程師對(duì)鑄件可能出現(xiàn)的各種缺陷及分布進(jìn)行有效地預(yù)測(cè)，成為鑄造行業(yè)發(fā)展不可缺少的環(huán)節(jié)。缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)上最重要、最大的鑄件，其外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部型腔都很復(fù)雜，是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其鑄造工藝水平是決定發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量的基礎(chǔ)條件

2、，因此將發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造與數(shù)值模擬軟件相結(jié)合，對(duì)其鑄造過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，使整個(gè)鑄造過(guò)程清晰明了的表現(xiàn)出來(lái)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有借鑒和指導(dǎo)的作用。本文首先根據(jù)缸體的結(jié)構(gòu)和低壓鑄造的工藝特點(diǎn)，使用造型軟件UG繪制了汽缸體澆注系統(tǒng)的三維模型，再利用軟件腳permesh建立其有限元網(wǎng)格模型，然后利用鑄造軟件Procast對(duì)汽缸體在105、255、405三種加壓時(shí)間的充型過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，通過(guò)對(duì)充型過(guò)程速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的分析，得出在加壓時(shí)間為255時(shí)合金液充

3、型平穩(wěn)，沒(méi)有產(chǎn)生紊流，不會(huì)形成卷氣、夾雜等缺陷。其次采用數(shù)值模擬與正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，對(duì)影響汽缸體凝固縮孔缺陷的三個(gè)因素:模具溫度、澆注溫度、加壓時(shí)間設(shè)計(jì)了正交實(shí)驗(yàn)。對(duì)設(shè)計(jì)好的正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬，并建立了實(shí)驗(yàn)結(jié)果目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)的極差和方程分析，得出了影響汽缸體縮孔缺陷的主要工藝參數(shù)為模具溫度。本文使用三維造型技術(shù)、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法繪制了低壓只太原理工大學(xué)碩十研究生學(xué)位論文NUN壓砒C戶汪二一SIM翻曰汀IO

4、NAND一ROCESSDESIGNOFLOWPR衛(wèi)SUR衛(wèi)CASTINGFORAUTOMOBILEENGIN衛(wèi)CYLINDERABSTRACTComPuternumericalsimulationteehnologyhasbeeomesthemostPotentialtoolforeastingProeesswiththeraPidlydevelopofeomPuterteehnologyinreeentyears.IthasbeenE

5、nterindustrializedaPPlieationstageinSomeresPeets.TheeomPuternumeriealsimulationteehnologyeanhelPeastingengineersPredictallsortsofdefectsandthedistributionofeffeetivelyPossibledefeetseffeetively.Ithasbeenbecomesessentiall

6、inkforfoundryindustrydeveloPment.Theeylinder‘5shaPe，struetureandintemaleavity15veryeomPlex，whieh15thediffieultyandkeyinwholeengineProductionandthelargestandmostimPortanteastingsinengine.Itseastingeraftlevel15thebasiceond

7、itionofenginequality.Therefe，makewholeeastingProcessclaritybycombinedtheengineeastingandnumeriealsimulationsoftwarethroughtheeastingProeesssimulationhasarefereneeandguidingroletotheaetualProduction.ThisPaPerbasedonthestr

8、uetureofthecylinderbloekandeharaeteristiesoflowPressureeastingteehnologieal，usingmodeling50如areUGmaPPedgatingsystemwhieh153dmodelofcylinderbodyfirstly.Then，usingsoftwareHyPermeshestablishedfiniteelementmeshmodel.Usingeas