水龍頭本體低壓鑄造數(shù)值模擬與工藝優(yōu)化.pdf

1、銅合金在水暖衛(wèi)浴行業(yè)應(yīng)用廣泛，一些高檔的水龍頭、閥門等，大都采用銅合金為原材料通過低壓鑄造技術(shù)生產(chǎn)。低壓鑄造技術(shù)是一種近無余量的金屬液態(tài)成型技術(shù)，具有鑄件成型質(zhì)量高、生產(chǎn)工藝可控性高、生產(chǎn)效率高等諸多優(yōu)點，因此低壓鑄造技術(shù)已成為銅合金水龍頭本體主要的成型技術(shù)。但是國內(nèi)多數(shù)的衛(wèi)浴五金企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗的反復(fù)試模修模方式進行低壓鑄造工藝設(shè)計，模具調(diào)試時間長、成本高，效率低，無法快速響應(yīng)市場。本文試圖通過數(shù)值模擬技術(shù)，提高水龍頭本體低壓

2、鑄造工藝設(shè)計水平和成型質(zhì)量，避免大量實際生產(chǎn)試驗的消耗。
　　 本文首先對水龍頭本體鑄件進行低壓鑄造模具設(shè)計，建立合理的澆注系統(tǒng)、冒口以及排氣片，并應(yīng)用Pro/E軟件建立其模具CAD模型；然后通過對CAD/CAE接口方式的探討解決Pro/E軟件與ProCAST軟件的兼容性問題；同時利用虛擬正交試驗與熱傳導(dǎo)反算兩種方法，確定界面換熱系數(shù)，為建立準確的有限元模型提供合理的邊界條件；接著對水龍頭本體低壓鑄造工藝過程進行數(shù)值模擬，預(yù)測的

3、鑄件缺陷與實際澆注情況基本吻合，驗證了鑄造數(shù)值模擬計算的可信性；同時通過對鑄件充型過程和凝固過程的數(shù)值模擬進行深入的分析和研究，找到了初始設(shè)計方案存在的不足，并進行改進；最后對改進方案再次進行基于正交試驗的虛擬工藝參數(shù)優(yōu)化，并利用優(yōu)化的工藝參數(shù)進行實際生產(chǎn)，結(jié)果表明，模擬結(jié)果與實際生產(chǎn)情況基本相符，低壓鑄件成型完整，輪廓清晰，縮松縮孔等缺陷在允許范圍內(nèi)，產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。
　　 本文以銅合金水龍頭本體為研究對象，探討數(shù)值模擬技術(shù)