基于數(shù)值模擬的轉(zhuǎn)向器閥殼體壓鑄模具結(jié)構(gòu)及工藝優(yōu)化.pdf

1、轉(zhuǎn)向器閥殼體是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵部件，對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量和力學(xué)強(qiáng)度有很高的要求。本課題針對(duì)某公司生產(chǎn)的閥殼體存在較多的縮孔、縮松、氣孔等缺陷，成品合格率低的問(wèn)題，通過(guò)鑄造模擬軟件AnyCasting對(duì)壓鑄充型和凝固過(guò)程的模擬來(lái)輔助優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)和壓鑄工藝參數(shù)，以達(dá)到改善閥殼體鑄件的質(zhì)量，提高產(chǎn)品合格率的目的。
　　對(duì)原始方案下壓鑄件的充型過(guò)程中的流場(chǎng)和凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)原始方案充型不平穩(wěn)，存在大量的卷氣和渦流現(xiàn)象

2、，凝固過(guò)程溫度場(chǎng)分布不均衡，最后凝固部位和壁厚處出現(xiàn)縮孔縮松的概率大，通過(guò)對(duì)原始方案生產(chǎn)出來(lái)的鑄件的典型截面進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)存在大量的縮孔縮松缺陷，驗(yàn)證了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。
　　以數(shù)值模擬結(jié)果為依據(jù)，對(duì)原始模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，主要通過(guò)改進(jìn)進(jìn)料方式和流道尺寸來(lái)改善充型過(guò)程中的渦流現(xiàn)象；通過(guò)增設(shè)排氣槽，增大內(nèi)澆口的厚度來(lái)改善充型過(guò)程中的卷氣現(xiàn)象；通過(guò)增設(shè)冷卻水道和局部冷卻裝置改善模具內(nèi)部的溫度場(chǎng)分布，降低凝固所需時(shí)間，提高實(shí)際生產(chǎn)效率。

3、
　　設(shè)計(jì)了以澆注溫度、壓射速度、模具預(yù)熱溫度為影響鑄件質(zhì)量的因素的正交試驗(yàn)，并通過(guò)分析模擬結(jié)果，得出最佳壓鑄工藝參數(shù)為澆注溫度610℃，壓射速度1.2m/s，模具預(yù)熱溫度170℃。分析極差得出對(duì)鑄件質(zhì)量的影響程度由大到小為：澆注溫度、模具預(yù)熱溫度、壓射速度。針對(duì)每個(gè)影響因素增加兩組水平模擬試驗(yàn)，得出3個(gè)工藝參數(shù)對(duì)鑄件質(zhì)量的影響規(guī)律。
　　對(duì)優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)后的鑄件進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)，并與原始方案生產(chǎn)出的鑄件典型截面進(jìn)行對(duì)比