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汽车发动机缸体低压铸造工艺设计及数值模拟
| 论文题名： | 汽车发动机缸体低压铸造工艺设计及数值模拟 |
| 关键词： | 汽车发动机;缸体结构;低压铸造;数值模拟;浇注系统设计 |
| 摘要： | 近年来随着计算机技术的飞速发展,计算机数值模拟技术己发展为铸造过程中最具潜力的模拟预测工具,并在某些方面已经进入工业化应用阶段,可以帮助工程师对铸件可能出现的各种缺陷及分布进行有效地预测,成为铸造行业发展不可缺少的环节。缸体是发动机上最重要、最大的铸件,其外形结构和内部型腔都很复杂,是整个发动机生产过程中的重点和难点,其铸造工艺水平是决定发动机质量的基础条件,因此将发动机缸体铸造与数值模拟软件相结合,对其铸造过程进行模拟仿真,使整个铸造过程清晰明了的表现出来,对实际生产有借鉴和指导的作用。 本文首先根据缸体的结构和低压铸造的工艺特点,使用造型软件UG绘制了汽缸体浇注系统的三维模型,再利用软件Hypermesh建立其有限元网格模型,然后利用铸造软件Procast对汽缸体在10s、25s、40s三种加压时间的充型过程进行数值模拟,通过对充型过程速度场、温度场的分析,得出在加压时间为25s时合金液充型平稳,没有产生紊流,不会形成卷气、夹杂等缺陷。其次采用数值模拟与正交实验设计相结合的方法,对影响汽缸体凝固缩孔缺陷的三个因素:模具温度、浇注温度、加压时间设计了正交实验。对设计好的正交实验进行数值模拟,并建立了实验结果目标函数,通过对目标函数的极差和方程分析,得出了影响汽缸体缩孔缺陷的主要工艺参数为模具温度。 本文使用三维造型技术、计算机模拟技术及试验设计方法绘制了低压铸造汽缸体的浇注系统三维模型并通过计算机模拟技术与正交试验方法优化了工艺参数方案,从而预测并减少了铸造过程中出现的各种缺陷,提高铸件的质量,降低废品率,减小发动机缸体的生产成本,缩短了产品的开发周期,并且为类似铸件进一步研究和生产提供了有价值的参考。 |
| 作者： | 邱彬 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 张金山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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