轻合金挤压铸造工艺CAD

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轻合金具有质量轻、耐腐蚀性强、易于加工、资源丰富和容易回收等优点,且有优良的力学性能,广泛应用于建材、交通和航空航天产业中,具有广泛的应用前景和极大的发展潜力。本研究着重于对挤压铸造中会对铸件性能产生影响的主要参数的研究,并开发出了一套轻合金挤压铸造CAD系统。低速充型是挤压铸造工艺与其他铸造工艺产生区别的重要特征.在需要使用浇注系统的场合,研究者通常会因为挤压铸造工艺低速充型的特点而容易忽视充型过程中浇注系统对铸件质量产生的影响。本研究通过H.M.卡尔金对浇注系统的设计理论,结合挤压铸造工艺在生产过程中的实际需求,开发了轻合金挤压铸造CAD系统,系统实现了浇注系统的合理设计,对各浇道、铸型型腔中的金属液的流速进行充填性计算和紊流程度检验,并实现了对铸造过程中重要参数的计算。在本课题的实验中,通过对铸件样品进行力学性能测试来检验生产过程中某些工艺参数(铸造压力与充型速度)对铸件产生的影响,实验的对照结果为CAD系统的开发提供了重要参考。最后使用开发的轻合金挤压铸造CAD系统设计的工艺参数在CAE程序中模拟某部件的充型过程来验证浇注系统设计的正确性,证明了本课题开发的轻合金挤压铸造CAD系统在实际生产过程中可以提高设计效率、缩短设计周期,最终提高轻合金铸件的生产效率。
摘要第4-5页
abstract第5页
第一章 绪论第8-18页
    1.1 铸造轻型化的发展背景第8-9页
    1.2 挤压铸造工艺概述第9-13页
        1.2.1 挤压铸造工艺的发展历史第10-11页
        1.2.2 挤压铸造工艺的应用第11页
        1.2.3 挤压铸造的特点第11-12页
        1.2.4 挤压铸造工艺的发展趋势第12-13页
    1.3 铸造工艺CAD技术概述第13-17页
        1.3.1 铸造工艺CAD发展历程和现状第13-14页
        1.3.2 铸造工艺CAD的基本工作第14-16页
        1.3.3 铸造工艺CAD的发展趋势第16-17页
    1.4 课题研究意义及目的第17页
    1.5 课题研究内容第17-18页
第二章 轻合金挤压铸造浇注系统的理论研究第18-32页
    2.1 浇注系统第18-21页
        2.1.1 浇注系统简介第18-19页
        2.1.2 浇注系统工作原理第19-21页
    2.2 浇注系统设计理论第21-23页
        2.2.1 设计要求第21-22页
        2.2.2 设计原则第22-23页
    2.3 数理模型第23-32页
        2.3.1 最大容许流量与充填性的数理模型第23-25页
        2.3.2 直浇道设计的数理模型第25-28页
        2.3.3 浇注系统的选择依据第28-29页
        2.3.4 浇注系统参数的计算理论第29页
        2.3.5 网格剖分理论第29-32页
第三章 轻合金挤压铸造工艺参数设计理论第32-37页
    3.1 比压第32-33页
    3.2 加压开始时间第33页
    3.3 保压时间第33-34页
    3.4 浇注温度第34-35页
    3.5 模具预热第35页
    3.6 铸型涂料第35-37页
第四章 CAD系统流程第37-44页
    4.1 CAD系统的基本运作流程第37-39页
    4.2 CAD设计中浇注系统运算流程第39-40页
    4.3 轻合金与工艺卡信息维护流程第40-44页
第五章 轻合金挤压铸造CAD系统应用实例第44-58页
    5.1 轻合金挤压铸造件CAD实例第44页
    5.2 CAD系统界面第44-45页
    5.3 输入初始数据与浇注系统设计第45-48页
    5.4 工艺参数设计第48-50页
    5.5 实验方案第50-56页
        5.5.1 合金材料第50-51页
        5.5.2 熔炼工艺第51页
        5.5.3 挤压铸造设备第51页
        5.5.4 挤压铸造模具第51-52页
        5.5.5 挤压铸造工艺参数第52页
        5.5.6 铸造工艺方案第52-53页
        5.5.7 力学性能测试第53-54页
        5.5.8 实验结果第54-56页
    5.6 工艺参数的影响第56-58页
        5.6.1 铸造压力对铸件的影响第56-57页
        5.6.2 充型速度对铸件的影响第57-58页
结论第58-59页
参考文献第59-62页
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果第62-63页
致谢第63-64页
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