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压铸是近代金属加工技术发展较快的一种金属铸造方式,和其他类型铸造方式相比较,其具有制造工艺流程简短、工序单一并且聚集的特点,压铸工件质量优、精度高等优点,普遍运用在我国经济生产中的各个行业。跟着中国汽车工业的崛起与发展,压铸机床的使用率也越来越普及,生产过程对压铸机床的性能需求也逐年升高。热室精密压铸机一般由机座、合模机构、压射机构、顶出机构、推落机构、燃烧炉和电器控制系统所组成,其中合模机构和压射机构是热室精密压铸机的核心机构,在合模机构和压射机构中重要的零部件有双曲肘扩力机构,十字架和鹅颈壶,他们性能优劣不仅影响铸件质量,还直接关系整个生产过程的安全性,因此对它们进行优化分析具有十分重要的意义。 本课题以1250KN热室精密压铸机为研究对象,通过Pro/E三维建模软件建出合模机构和压射机构里部分压射部件的模型,对合模装置运动过程做数学建模研究,优化改进合模装置,使合模机构扩力最大,并且算出扩力倍数,使合模达到最佳状态,以确保生产顺利有效的进行。 通过双曲肘机构的运动,根据已知的材料特性计算出双曲肘在不同状态所承受的压力,然后运用ANSYS软件对不同运动状态的十字架进行静力学分析,得到十字架变形最大和受力最大的部位,从而对十字架的结构尺寸进行有效的调整优化。 利用CFD软件对鹅颈壶内金属溶液进行流体场数值分析模拟,通过流固耦合得到金属溶液对鹅颈壶内壁的压应力,从而可以对鹅颈壶进行强度校核及结构尺寸优化。结果表明:利用流固耦合研究分析方法能够避免传统方法研究分析鹅颈壶与压室内壁面受力不准确的问题,为后面要进行的优化分析提供了更加准确的分析研究依据;优化之后的鹅颈壶底厚壁厚与压室底厚壁厚比优化前的参数尺寸相对减小,也就是说在满足应力要求的条件下降低了压室与鹅颈壶的质量,减少了生产成本。 本文的研究方法和研究思想对于热室精密压铸机的合模机构和压射机构的设计具有重大指导意义,为热室精密压铸机的压射部件和合模机构进行了优化与改进,从而可以有效地提高产品性能,提高产品的市场竞争能力,具有一定的实用价值,也可推广运用于其他类似部件的优化分析问题。