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《基于ProCAST的汽車(chē)方向盤(pán)零件模流分析與壓鑄模具優(yōu)化設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、基于ProCAST的汽車(chē)方向盤(pán)零件模流分析與壓鑄模具優(yōu)化設(shè)計(jì)于丹(無(wú)錫技師學(xué)院數(shù)控技術(shù)系，江蘇無(wú)錫214153)摘要:以ProCAST壓鑄模流分析軟件為平臺(tái)，汽車(chē)方向盤(pán)零件為載體，針對(duì)汽車(chē)方向盤(pán)壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，模擬材料的充型凝固過(guò)程，分析了過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷，優(yōu)化了澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)方向盤(pán)零件精密壓鑄模具的生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:ProCAST汽車(chē)方向盤(pán)優(yōu)化設(shè)計(jì)模具中圖分類(lèi)號(hào):TG839文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BMoldflowanalysisanddie－castingmold
2、designoptimizationofcarsteeringwheelbasedonProCASTYUdan(NCTechnologyDepartment，WuXiTechnicianCollege，Wuxi214153，CHN)Abstract:UsingProCASTdie－castingmoldflowanalysissoftwareastheplatform，vehiclesteeringwheelpartsasthecarrier，analyzingthestructurecharacteristicsofauto
3、mobilesteeringwheelcastingdie，simulatingthefillingmaterialsolidificationprocess，analyzingthepossibledefectsintheprocess，optimizingthestruc-turaldesignofthecastingsystemandexhaustsystem，aidingthedesignertooptimizethedesignofthemoldstructuretoachieveaprecisediecasting
4、partscarsteeringwheelproduction．Keywords:ProCAST;CarSteeringWheel;Optimization;Mold某型號(hào)的汽車(chē)方向盤(pán)零件結(jié)構(gòu)尺寸如圖1a所示，便;所以該汽車(chē)方向盤(pán)零件的壓鑄模具采用單型腔結(jié)其零件的3D圖如圖1b所示。該型號(hào)的汽車(chē)方向盤(pán)構(gòu)形式(即“一模一腔”)。零件為精密壓鑄件，材料為ZLA356鑄造鋁合金，密度在模具設(shè)計(jì)中，其型腔的布局與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是最主3為2．7g/cm。在技術(shù)飛速發(fā)展的今天，現(xiàn)代生產(chǎn)要求要的模具設(shè)計(jì)工作。根據(jù)方向盤(pán)零件的結(jié)構(gòu)，在經(jīng)驗(yàn)的周期越來(lái)
5、越短，產(chǎn)品精度要求越來(lái)越高，所以就要求設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，其型腔布局與澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)模具的試模周期縮短，提高試模的成功率。模具的設(shè)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。在圖2所示的基于經(jīng)驗(yàn)的模具型計(jì)往往以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主，對(duì)于一個(gè)較新的產(chǎn)品或者設(shè)腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為節(jié)約成本及減小模具的尺寸，其澆注計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足的工程師來(lái)說(shuō)則較為困難，借助專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)的中心澆口設(shè)置在方向盤(pán)零件的內(nèi)部空位處，并ProCAST壓鑄模流分析軟件則可以預(yù)見(jiàn)性地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)置了3個(gè)方向的分流道，在零的缺陷，通過(guò)模流分析減少設(shè)計(jì)缺陷，提高成功率。件的圓周分型面上均布了6
6、個(gè)排氣槽，同時(shí)在澆注材料的最后匯合處，設(shè)置了緩沖排氣的結(jié)構(gòu)。以上型腔1基于經(jīng)驗(yàn)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是基于常規(guī)的壓鑄模具的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)如圖1所示的汽車(chē)方向盤(pán)零件，其主體結(jié)構(gòu)為圓的，但是這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否完全合理，是否有哪些缺形，最大外圓直徑尺寸為362.5mm，高度方向最大尺陷還不知道，通常要等到模具試模時(shí)的方向盤(pán)壓鑄件寸為136.5mm。從零件的主體尺寸看，該方向盤(pán)零件才能得到答案，然后再進(jìn)行模具的修改及調(diào)整。如果屬于較大型的壓鑄件。這樣大型的零件在模具型腔布模具的試模件結(jié)果不理想，往往要對(duì)模具進(jìn)行大量的局上比較困難，如果
7、采用多型腔布局設(shè)計(jì)，則模具的結(jié)修改工作，而此時(shí)的模具零件已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一系列的制構(gòu)尺寸會(huì)成倍的增大，這樣不僅會(huì)大量增加成本，而且造工藝及熱處理工藝，同時(shí)模具的主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)定型，還會(huì)給加工以及模具的周轉(zhuǎn)、試模等環(huán)節(jié)帶來(lái)很多不所以模具的修改范圍很有限，有些模具可能會(huì)有整體·137·報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。ProCAST軟件是專(zhuān)業(yè)的鑄造模擬有限元分析軟件，該軟件對(duì)相關(guān)的工程人員來(lái)說(shuō)是個(gè)很好的輔助設(shè)計(jì)工具軟件，其強(qiáng)大的流體分析模塊可以模擬所有包括充型在內(nèi)的流體分析效應(yīng)，如澆注系統(tǒng)、排氣和溢流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與位置的設(shè)計(jì)等。ProCAST軟件可以準(zhǔn)確地模擬型
8、腔的澆注過(guò)程，精確地描述凝固過(guò)程，模擬結(jié)果可以由計(jì)算機(jī)直接顯示出來(lái)。在模具設(shè)計(jì)的初期，通過(guò)應(yīng)用方向盤(pán)零件的數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入到ProCAST軟件中，在進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)置后，即可比較迅速地分析型腔充型過(guò)程，為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)，可以?xún)?yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。ProCAST軟件對(duì)方向盤(pán)零
