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【摘要】：采用模具CAE技術(shù)對鋁合金支架產(chǎn)品的進(jìn)料方式和壓鑄工藝參數進(jìn)行了模擬，通過(guò)對計算機模擬的結果進(jìn)行分析，判定采用中心進(jìn)料澆注系統的效果比側邊進(jìn)料澆注系統好，同時(shí)也確定了軟件所能分析的壓鑄工藝參數，并經(jīng)過(guò)實(shí)際驗證，分析結果有效。 【關(guān)鍵詞】：壓鑄模；CAE；中心進(jìn)料；側邊進(jìn)料 【前言】： 進(jìn)料方式設計是壓鑄模設計的一個(gè)重要部分。選擇合適的進(jìn)料方式類(lèi)型對于改善壓鑄件的質(zhì)量，提高壓鑄件的金屬利用率，減少浪費，具有重要意義。通過(guò)模具CAE技術(shù)對壓鑄件進(jìn)料方式和生產(chǎn)工藝參數進(jìn)行優(yōu)化，能降低廢品率，提高經(jīng)濟效益，尤其是在模具設計階段就可以對進(jìn)料方式和壓鑄工藝進(jìn)行優(yōu)化，并且針對優(yōu)化結果，修改模具設計。這樣可以顯著(zhù)減少修模次數，提高模具一次試模成功率。 目前，在國外，模具CAE技術(shù)在壓鑄模領(lǐng)域的應用已經(jīng)比較成熟；而在國內，模具CAE技術(shù)應用于壓鑄模領(lǐng)域起步較晚，還相對較少。 以下就利用模具CAE技術(shù)對鋁合金支架產(chǎn)品的的進(jìn)料方式和壓鑄工藝參數進(jìn)行模擬的情況進(jìn)行介紹。 【內容】：

擬分析的鋁合金支架產(chǎn)品的介紹

鋁合金支架壓鑄件（見(jiàn)圖1），顧客要求采用ADC12鋁合金來(lái)生產(chǎn)，其外形尺寸分別為：長(cháng)度130mm、寬度130mm、總厚度27mm，壁厚的平均值為10mm，局部最厚的地方達到了16mm，并且該零件凸臺特征和筋板特征多。由于壓鑄件的壁厚較厚，產(chǎn)生很多較大的局部熱節，容易在產(chǎn)品上產(chǎn)生超過(guò)顧客要求的氣孔缺陷。 圖1 壓鑄件外形 2、進(jìn)料方式設計方案一般此類(lèi)產(chǎn)品的進(jìn)料方式有兩種形式：中心進(jìn)料澆注系統和側邊進(jìn)料澆注系統。我們選擇這兩種進(jìn)料方式進(jìn)行分析對比。根據經(jīng)驗公式可以計算出這兩種形式進(jìn)料方式澆注系統各個(gè)部位的尺寸。 3、CAE模擬分析用原始數據輸入 3.1擬采用280T臥式冷室壓鑄機壓鑄成型 3.2原始壓鑄工藝參數設計計算結果的輸入 對兩種進(jìn)料方式分別進(jìn)行原始數據設計和計算,主要針對以下項目進(jìn)行設計： 模具溫度、料餅厚度、流動(dòng)金屬溫度、鑄件重量、料杯直徑、內澆口面積、壓射距離、慢壓射速度、快壓射速度、快壓射切換點(diǎn)等。 4、進(jìn)行模擬分析 利用CAE軟件、3D和以上基本資料，對兩種方案進(jìn)行模擬分析，在分析過(guò)程中，結合實(shí)際分析的結果，對部分工藝數據進(jìn)行了修改，以達到分析結果的優(yōu)化。 以下圖2中的兩張圖片，（a）圖是中心進(jìn)料澆注系統模擬分析優(yōu)化后的結果，（b）圖是側邊進(jìn)料澆注系統模擬分析優(yōu)化后的結果。在（a）、（b）兩張圖片中，用黃色圓圈圈起來(lái)的區域中，產(chǎn)品形狀上非紅色的區域在實(shí)際生產(chǎn)中，會(huì )有很大可能在產(chǎn)品上產(chǎn)生氣孔缺陷，明顯看出：（a）圖采用中心進(jìn)料澆注系統要大大低于（b）圖采用側邊進(jìn)料澆注系統在產(chǎn)品上產(chǎn)生氣孔的概率。所以，我們選擇了采用中心進(jìn)料澆注系統的方案，并采用了模擬分析中所使用的工藝參數，作為壓鑄工序的輸入。 （a）中心進(jìn)料澆注系統 （b）側邊進(jìn)料澆注系統 圖2 兩種澆注系統的充型模擬結果 5、依據確定的澆注系統和基本數據，進(jìn)行具體的壓鑄模具設計和制造，并將經(jīng)確認檢驗合格后的模具安裝在280T壓鑄機上進(jìn)行試驗驗證。 6、實(shí)際生產(chǎn)結果： 該模具投入生產(chǎn)后，經(jīng)過(guò)一次調試，就達到了產(chǎn)品的要求，并經(jīng)過(guò)批量生產(chǎn)進(jìn)一步驗證，生產(chǎn)的200件樣品，經(jīng)過(guò)X射線(xiàn)探傷，無(wú)氣孔原因報廢品。實(shí)踐證明，通過(guò)CAE分析的結果對生產(chǎn)實(shí)際具有很大的指導意義。 【結論】： 利用模具CAE技術(shù)進(jìn)行壓鑄工藝模擬能夠在設計階段就可以根據分析結果改進(jìn)方案設計，可使產(chǎn)品的設計開(kāi)發(fā)周期大大縮短，降低成本，而且提高了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。 通過(guò)模具CAE技術(shù)，還可以很好地優(yōu)化壓鑄工藝參數。對于指導實(shí)際生產(chǎn)有很強的指導意義。