汽車發(fā)動機缸體低壓鑄造工藝設(shè)計及數(shù)值模擬.pdf

1、太原理工大學碩士研究生學位論文汽車發(fā)動機缸體低壓鑄造工藝設(shè)計及數(shù)值模擬摘任石3(近年來隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機數(shù)值模擬技術(shù)已發(fā)展為鑄造過程中最具潛力的模擬預測工具，并在某些方面己經(jīng)進入工業(yè)化應用階段，可以幫助工程師對鑄件可能出現(xiàn)的各種缺陷及分布進行有效地預測，成為鑄造行業(yè)發(fā)展不可缺少的環(huán)節(jié)。缸體是發(fā)動機上最重要、最大的鑄件，其外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部型腔都很復雜，是整個發(fā)動機生產(chǎn)過程中的重點和難點，其鑄造工藝水平是決定發(fā)動機質(zhì)量的基礎(chǔ)條件

2、，因此將發(fā)動機缸體鑄造與數(shù)值模擬軟件相結(jié)合，對其鑄造過程進行模擬仿真，使整個鑄造過程清晰明了的表現(xiàn)出來，對實際生產(chǎn)有借鑒和指導的作用。本文首先根據(jù)缸體的結(jié)構(gòu)和低壓鑄造的工藝特點，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對汽缸體在105、255、405三種加壓時間的充型過程進行數(shù)值模擬，通過對充型過程速度場、溫度場的分析，得出在加壓時間為255時合金液充

3、型平穩(wěn)，沒有產(chǎn)生紊流，不會形成卷氣、夾雜等缺陷。其次采用數(shù)值模擬與正交實驗設(shè)計相結(jié)合的方法，對影響汽缸體凝固縮孔缺陷的三個因素:模具溫度、澆注溫度、加壓時間設(shè)計了正交實驗。對設(shè)計好的正交實驗進行數(shù)值模擬，并建立了實驗結(jié)果目標函數(shù)，通過對目標函數(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)、計算機模擬技術(shù)及試驗設(shè)計方法繪制了低壓只太原理工大學碩十研究生學位論文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