排污阀厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
排污阀厂家
热门搜索:
行业资讯
当前位置:首页 > 行业资讯

做座计算机辅助工程CAE在精密铸造中的应用

发布时间:2021-10-10 03:42:02 阅读: 来源:排污阀厂家

计算机辅助工程(CAE)在精密铸造中的应用

摘要:本文介绍了CA精密铸造工艺。重点阐述了计算机辅助工程,包括三维CAD、凝固过程数值模拟等在精密铸件研制过程中的应用。IDEAS可以方便地进行三维设计或逆向工程,获得三维模型,然后通过快速成型技术,能迅速得到铸造原型;用ProCast对铸件的浇注工艺进行模拟,以优化浇注参数,消除铸造缺陷。

1引言:

精密铸造是用可溶(熔)性一次模型使铸件成型的方法。精密铸造的最大优点是表面光洁,尺寸精确,而缺点是工艺过程复杂,生产周期长,影响铸件质量的因素多,生产中对材料和工艺要求很严[1 。在生产过程中,模具设计和制造占很长的周期。一个复杂薄壁件模具的设计和制造可能需一年或更长的时间。随着世界工业的进步和人们生活水平的提高,产品的研发周期越来越短,设计要求响应时间短。特别是结构设计需做些修改时,前期的模具制造费用和制造工期都白白地浪费了。因而模具设计和制造成为新产品开发的瓶颈。计算机辅助工程的发展,使得传统产业与新技术的融合成为可能。三维CAD可以把设计从画图板中解放出来,大大简化了设计者的设计过程,减少出错的几率。并且随着快速成型(RP)技术,特别是激光选区烧结工艺(SLS)的发展[2,3,4 ,三维模型可以通过RP设备,快速转变成精密铸造所需的原型,打破了模具设计的瓶颈。另外在传统铸造4.剪切系统由剪切油缸、前后梁、平行杆、剪切中间拉伸板、上下磨擦片、顶块、连接销、剪切车组成.采取双作用伺服油缸施加实验力,由剪切车支持,浮动油缸调剂垂直剪切高度.调剂加载装置的水平位置,保证剪切力的准确性,提高实验的准确性.双作用伺服油缸、连杆、磨擦片、剪切车、浮动油缸和导轨组成横向剪切系统.中,开发一个新的铸件,工艺定型需通过多次试验,反复摸索,最后根据多种试验方案的浇铸结果,选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。采用凝固过程数值模拟,可以指导浇注工艺参数优化,预测缺陷数量及位置,有效地提高铸件成品率。CA精密铸造技术就是将计算机辅助工程应用到精密铸造过程中,并结合其他先进的铸造技术,以高质量、低成本、短周期来完成复杂产品的研发和试制。目前,利用CA精铸技术可满足国家及国际相干标准,已完成多种航天、航空、兵器等关键部件的试制,取得满意的效果。

2材料与实验方法

CA精铸可应用于不锈钢、耐热钢、高温合金、铝合金等多则需要国内包装纸回收率2019年、2020年分别提升至89%、91%种合金,CA精铸工艺流程见图1。三维模型可采用IDEAS、UGII、PROE等三维设计软件进行设计,工艺结构和模型转换采用MagicRp进行处理和修复,在AFSMZ320自动成型系统上进行原型制作,采用熔体浸润进行原型表面处理,凝固过程数值模拟采用PROCAST和有限差分软件进行计算。

3CA精密铸造工艺的关键问题及相关技术讨论

近年来,与CA精铸技术相关的三维CAD设计、反求工程、快速成型、浇注系统CAD、铸造过程数值模拟(CPS)以及特种铸造等单体技术取得了长足的进步,这些成就的取得为集成化的CA精铸技术的形成奠定了基础,促进了CA精铸技术的迅猛发展和应用。为了使各单体技术成功地用于CA精铸,必须消除彼此之间的界面,将这些技术有机地结合起来。从而在产品开发中做到真正意义上的先进设计+先进材料+先进制造。

3.1三维模型的生成与电子文档交换

如何得到部件精确的电子数据模型,是CA精铸至关重要的第一步。随着三维CAD软件、逆向工程等技术的发展,这项工作变得简单而且迅捷。在此主要介绍利用IDEAS进行实体建模和数据转换的过程。IDEAS9集成了三维建模与逆向工程建模模块。通过MasterModeler模块可以得到复杂模型(见图2),既可以进行全几何约束的参数化设计,又可进行任意几何与工程约束的自由创新设计;曲面设计提供了包括变量扫掠、边界曲面等多种自由曲面的造型功能。逆向工程Freeform可将数字化仪采集的点云信息进行处理,创建出曲线和曲面,进行设计,曲面生成后可直接生成RPM用文件,也可传回主建模模块进行处理(见图4)。实体文件生成后需转变成STL文件(见图3)以作为RP设备的输入。转换过程应注意选择成型设备名称,通常选用SLA500,三角片输出精度在0.005~0.01之间。采用MagicRp处理时应注意乘上25.4,得到实际设计尺寸。

3.2凝固过程的数值模拟

3.2.1凝固过程的数值模拟原理

铸造是一个液态金属充填型腔、并在其中凝固和冷却的过程,其中包含了许多对铸件质量产生影响的复杂现象。实际生产中往往靠经验评价一个工艺是否可行。对一个铸件而言,工艺定型需通过多次试验,反复摸索,最后根据多种试验方案的浇铸结果,选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。

铸造102、室内环境及材料中的有害物资过程虽然很复杂,偶然因素很多,但仍遵循基本科学理论,如流体力学、传热学、金属凝固、固体力学等。这样,铸造过程可以抽象成求解液态金属流动、凝固及温度变化的问题,就是要在给定的初始条件和边界条件下,求解付立叶热传导方程、弹塑性方程。计算机技术的发展,使得求解物

腹痛腹胀吃奥美拉唑有用吗
反流性食管炎是胃病吗
奥美拉唑肠溶片治疗卓-艾综合征效果怎么样
腹胀消化不良吃什么药