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CAD/CAE技术在毛坯铸件工艺设计中的应用

2018-02-26 11:26:55
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        模具零件常用毛坯这种种类的。和其它机械零件都是一样,模具零件常用的毛坯类型主要包括型材、铸件、锻件、焊接件及其它种类等。
        常用的型材有圆、方、六角和断面形状等等。型材分热轧、冷拉两种,热轧型材尺寸范围大但精度都低,用于一般零部件:冷拉型材尺寸范围小但精度很高,多用于制造精度要求很高的中小零件,模具制造经常使用冷拉型材形状比较复杂的毛坯宜采用铸造方法制造。铸件毛坯的制造方法有砂型、金属型、、压力以及离心等方法。锻件毛坯的优点是金属纤维组织的连续性和均匀性较好,制造出的零件强度较高。它适用于对强度都有要求、形状简单的零件。
        铸件毛坯厂家可根据给定的层数和层高将刀具轨迹按照的方式向外拓展,从而分层铸件毛坯加工刀具轨迹。方形毛坯和曲面毛坯提出了变切深均匀厚度分层和等切深曲面跟踪分层方法。但对于方形毛坯,如果零件曲面比较陡峭,变切深均匀厚度分层方法生成的分层轨迹中,上层的轨迹层会超过毛坯顶层从而造成空走刀,影响加工效率;而对于曲面毛坯,如果曲面的曲率半径很小,等切深曲面跟踪分层方法会显著放大或者缩小加工行距。若行距过大,会使零件表面凹凸不平,影响加工质量;而行距过小,会增加不   的走刀,降低加工效率。这都会对加工产生不利影响。因此,为弥补上述不足,本文就铸件毛坯的特点提出了Z向式、法向式和毛坯余量均切这三种分层轨迹生成方法,系统地解决了针对毛坯铸件的粗加工问题。
        一、CAD/CAE技术在毛坯铸件工艺设计中的应用
        CAE技术被应用在铸钢件,拥有大量准确的判据,可以判定铸造凝固过程阶段的缩孔和缩松等缺陷,但由于球墨铸铁其的糊状凝固,限制了球墨铸铁铸造过程CAE技术应用。针对球墨铸铁的性了模块解决球墨铸铁CAE技术的准确性问题,模拟球墨铸铁凝固过程中的收缩与石墨化膨胀的耦合作用结果上已经达到了应用程度。针对毛坯铸件在工艺设计过程中的困难,提出将CAD/CAE技术应用到工艺的设计过程中,并的球墨铸铁设计系统,以满足CAE模拟和CAD设计时的需要,提高设计成功率,减少设计周期。
        二、铸造CAE数值模拟理论和CAD参数化造型技术
        熔融的金属充型与凝固过程为高温流体于复杂几何型腔内作有阻碍和带有自由表明的流动及向铸型和空气,的传热过程。该物理过程遵循质量守恒、动量守恒和能量守恒定律。铁合金铸件的性能易受冶金方法和工艺条件的影响。铸件的显微组织和机械性能不仅取决于热流动,还取决于以下参数:合金成分、基本金属处理、微量元素和杂质的数量、孕育处理方式、孕育材料的数量和种类、孕育方法、沉积相的生长动力和冷却条件决定实际的微观组织。因此   研究凝固,疏松的形成和固态转变,这些共同影响铸铁零件机械性能的因素。Pro/Engineer是目前世界上   流行的三维机械CAD软件之一,完成铸件的三维实体建模,以及二次其族表功能,实现墨铸铁件铸造工艺CAD/CAE系统中浇冒补缩系统的三维模型的自动建立。
 


CAD/CAE技术在毛坯铸件工艺设计中的应用由光明机械编辑整理。

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