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钻机壳体/壳盖铝合金金属型铸造工艺CAD/CAE及优化

作　者: 邬亮
导　师: 叶升平
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: CAD Unigraphics 金属型铝合金 CAE 华铸CAE/InteCast 铸造工艺
分类号: TG249.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 147次
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内容摘要

壳体/壳盖是轨道钻机的重要部件,产品质量有较高的要求,需要采用精密铸造工艺。为了提高产品质量,缩短研制周期,本论文将CAD/CAE技术应用到轨道钻机铝合金壳体/壳盖金属型模具的设计和制造中。基于Unigraphics NX2.0软件设计平台,完成了轨道钻机壳体/壳盖的三维造型,提供了产品的铸件图,设计出两套金属型模具和两套砂芯芯盒。整个设计快捷、直观、便于修改,并为后期的凝固模拟和模具制造提供了强大的数据支持。系统地研究了华铸CAE铸造工艺分析软件的应用。进行了壳体/壳盖铝合金金属型的浇注工艺模拟,验证了两套金属型模具的工艺方案,将华铸CAE软件应用到壳体/壳盖金属型铸造工艺优化设计中。进行了多次壳体/壳盖金属型模具的试模浇注实验。针对实验中出现的缩孔、缩松、浇不足、开裂、皱皮等铸件的缺陷,反复修改了模具结构,找出了合适的浇注工艺条件,即模具温度250℃,浇注温度720℃,掌握了正确的涂料施涂方法,利用了树脂砂芯支撑脚解决合模过程中树脂砂芯出现的偏位问题。铸造的铝合金壳体/壳盖产品质量得到了改善和稳定。通过实验结果和模拟结果的对比,采用了保温套替代保温涂料效果的方法,使模拟结果更接近实验结果,找出了合适的模拟初始条件指导实验试模。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
1 绪论  7-15
  1.1 课题的背景、来源及意义  7-8
  1.2 课题的发展、应用与研究概况  8-13
  1.3 论文研究内容和方法  13-15
2 基于UG 的壳体/壳盖设计和金属型模具设计  15-36
  2.1 金属型铸造工艺  15-18
  2.2 UG 环境下的轨道钻机壳体/壳盖三维模型建立与金属型设计  18-35
  2.3 本章小结  35-36
3 充型与凝固过程的数值模拟  36-48
  3.1 零件几何造型与网格剖分  36-42
  3.2 计算分析模块的使用  42-44
  3.3 数值计算和结果显示  44-47
  3.4 本章小结  47-48
4 轨道钻机铝合金产品实验及成型工艺优化  48-68
  4.1 轨道钻机壳体的实验及成型工艺优化  48-54
  4.2 轨道钻机壳盖的实验及成型工艺优化  54-66
  4.3 模拟结果与实验结果的差异分析  66-67
  4.4 本章小结  67-68
5 全文结论与展望  68-70
  5.1 全文总结  68
  5.2 研究展望  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-75
附录1 攻读硕士学位期间发表论文  75

钻机壳体/壳盖铝合金金属型铸造工艺CAD/CAE及优化

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