文档介绍：第七章铸造成型CAD
7-1 铸造成型工艺CAD
7-1-1 基于三维造型的CAD技术
采用三维造型技术的目的:使工艺设计更加接近生产实际,为优化铸件成型工艺提供数据。
铸件结构参数化
参数化含义:将铸件结构中的尺寸定义为参数(变量),通过改变部分或全部参数来改变铸件的结构或大小。
例如:铸造齿轮结构的参数化
a) b)
参数化齿轮生成示例
单辐板、三肋、三园孔齿轮
双辐板、无肋、五腰园孔齿轮
三维实体造型的构造组合形体法(CSG)
仍以齿轮铸件为例:
7-1-2 基于三维参数化造型技术的铸造工艺CAD
主要研究内容:
分型面的选择
分型面:打开铸型
取出铸件的面。
冒口的设计
冒口的主要作用是在铸件成型过程中提供由于液固体积变化而需补偿的金属液,以防止铸件内部出现收缩类型的缺陷。
冷铁的设计
冷铁的作用与冒口类似。合理的使用冷铁能达到控制铸件凝固方向和凝固条件,改善铸件组织,减少冒口个数或减小冒口尺寸之目的。
例如:圆柱形和板形外冷铁的结构设计
冷铁结构
直径或厚度
长度 L
间距
圆柱形
D<25
D=25~45
100~150
100~200
12~20
20~30
板形
B<10
B=10~25
B=25~70
100~150
150~200
200~300
6~10
10~20
20~30
D
L
B
L
浇注系统的设计
浇注系统是引导金属液进入铸型的一系列通道的总称,由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道构成。
7-2 铸造成型过程数值模拟
7-2-1 铸造成型过程数值模拟研究目的及内容
(1)研究目的
在计算机虚拟的环境下,通过人机交互方式,制定和优化铸造工艺,以减少现场试验次数,提高一次性产品合格率。
数值模拟:用数学的方法描述和研究对象的行为与过程,并在计算机上仿真研究结果,分析影响因素,预测进展或趋势。
(2)研究内容
温度场模拟
流动场模拟
多物理场模拟(如,流动与传热)
应力场模拟
组织模拟
其他过程模拟