毛坯铸件的展开方法和特点

毛坯铸件展开方法有哪些？

（1）利用有限元仿真方法来求毛坯的初始形状和尺寸是近几年发展起来的。有增量有限元方法，几何映射法，有限元反算法等。

（2）增量有限元方法考虑了成型过程中金属的塑性流动受模具形状等多种因素的影响，有较高的精度，但耗时较大，较难设置接触边界条件，计算模型复杂。

（3）模拟法是在相应的假设条件下，根据许多物理问题数学描述的相似性，通过数学相似理论，采用其它物理介质构成的模型来模拟板料法兰的金属流动。从理论上可以证明，冲压工件凸缘处金属的这种流动同相似区域相似边界条件的粘性流体的流动、电流的流动或热传导是相似的。

（4）研讨毛坯展开方法的理论有多种，如经验法，滑移线法，模拟法等。

（5）毛坯形状和尺寸的反算是薄板冲压成型中的一个难题。毛坯形状的确立是设计工艺和制定工艺流程的前提。毛坯形状设计得合理，冲压过程中材料的流动将合理，从而减少起皱、拉裂发生的可能。对于复杂的冲压件，采用经验和解析方法至今未能获得满意的结果。

（6）滑移线法技术较成熟，已被用于求等截面杯体，如圆形、椭圆形、各类盒形以及某些不规则形状筒型体。但这种方法要作以下假定：板料法兰厚度不变化，并处于平面应变状态，材料各向同性，无硬化，不考虑摩擦力分布对塑性流动的影响。

（7）有限元反算法可看成是冲压成型的逆过程，要解决的问题很多且计算过程复杂。这种反算法一般将成型过程简化为一个或多个加载的过程，采用全量理论进行分析计算，所以计算可以只考虑初始态和变形态，忽略中间的变化。

（8）经验法是工厂中常用的方法，一般计算矩形、圆筒的展开长度和圆角部分的展开半径，然后在过渡区用直线和圆弧相连。这种方法假设薄板厚度在拉延成型过程中不变，面积不变。

（9）几何映射法认为应变由变形前后板料的几何差别定义，而变形后板料形状已知，就可以将变形后板料上的点映射回初始板料，而且不需要载荷就能计算应力的分布。应变取决于厚度分布，但变形后板料的厚度分布未知，这样，几何映射法取决于厚度分布的正确假设并视厚度与特定的边界条件相匹配。

铸造毛坯在一个被加工零件上，往往有几个加工表面。其中，有些表面不少有尺寸精度的要求，而且在各表面之间还有位置精度的要求。因此，每道工序的加工顺序是不能随便安排的。一般地说，前道工序需要为后道工序准备一个具有相应精度的加工基准面，后道工序才能顺利地进行下去。这样，随着加工基准面精度的提高，从一个工序转到另一个工序时，被加工表面尺寸精度及表面间的位置精度才能相应的提高。

工序基准是用来划分加工工序的，所以工序基准又称为加工原始基准。选择工序基准时应注意与设计基准统一及便于测量，从而减少定位误差、测量误差。当不能达到基准统一原则时，要进行尺寸链的计算，以图纸上所标注的尺寸精度要求。

毛坯铸件的特点是毛坯接近于零件形状，毛坯余量分布比较均匀。针对该特点，毛坯铸件厂家基于毛坯铸件零件的粗加工方法先由平切面方法生成零件的刀具轨迹，再将刀具轨迹按不同方式拓展分层加工轨迹。该方法由如下几部分内容构成：离散曲面，平切面法生成零件曲面刀具轨迹，生成粗毛坯铸件加工分层加工轨迹。

在机器制造业中，铸件被普遍应用，它在各种类型的机器设备中占有较大比例。而在铸造铸件的过程中，常常会出现各种问题，因此，需要采用无损检测技术产品的质量及其性。由于铸造生产工序多、工艺复杂、劳动条件差，所以，铸件容易出现组织疏松、晶粒粗大、缩孔、缩松和气孔等问题，进而降低铸件的冲击韧性。除此之外，不仅铸造工艺会影响铸件质量，铸型材料、模具、熔炼和浇注等因素都会影响铸件质量。

毛坯铸件上出现裂缝，严重时表现为零件开裂。存在裂纹的毛坯铸件一般为废品。毛坯铸件上的裂纹分为热裂和冷裂两种。热裂是在较高温度下，即在成形过程中形成的，在裂纹的两侧有氧化现象，颜色稍深些。而冷裂是在铸件冷凝后发生的，裂纹处侧面的颜色与铸件本体无区别。毛坯铸件快压射速度的作用和影响：提高压射速度，动能转化为热能，提高了合金熔液的流动性，有利于流痕、冷隔等缺陷，提高了机械性能和表面质量；但速度过快时，合金熔液雾状与气体混合，产生严重涡流包气，机械性能下降。

毛坯铸件快压射速度要哪何选择？

（1）压铸合金的特性：熔化潜热、合金的比热、导热性和凝固温度范围。

（2）铸件质量要求：表面质量要求高和薄壁复杂件，采用较高的压射速度。

（3）模具温度高时，压射速度可适当减低，在考虑到模具热传导状况，模具设计结构和制造质量，以及提高模具寿命，亦可适当限制压射速度。

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