高速风扇叶轮低压铸造模具制造的研究

发布时间：2016-12-19 16:02

  本文关键词：高速风扇叶轮低压铸造模具制造的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《西安理工大学》 2005年

高速风扇叶轮低压铸造模具制造的研究

王杰  

【摘要】：本文主要对高速列车冷却系统用铝铸件的低压铸造模具进行了设计、温度场模 拟和制造的研究。高速风扇叶轮曲面复杂,精度要求高,其低压铸造模具制造难度 大,传统的切削加工难以进行,更难以达到技术要求。采用数控加工和电火花加工 很好地解决这一问题。 本文的主要工作有:1. 根据高速风扇叶轮的尺寸建立其三维模型,确定其模具 的外形尺寸,计算锁模力,选定低压铸造设备;2. 利用Pro/E软件进行高速风扇叶 轮模具设计,得到其动模和定模的零件图;3. 对定模在充型时的温度场进行模拟, 利用ANSYS软件进行有限元分析得出定模温度变化的区域,据此进行改进性设计或 采取措施,以延长模具寿命;4. 对定模非叶片型腔部分利用Pro/E进行数控加工, 模拟其刀具运动轨迹:5. 对定模叶片型腔部分进行电火花加工,选定了电火花加工 工艺及设备,设计和制作了工具电极。 本文给出了利用Pro/E进行低压铸造模具设计及制造的方法和步骤,解决了低 压铸造模具设计与制造中遇到的一些问题。为高速风扇叶轮及其它类似铸件的低压 铸造模具的成功制造奠定了一定的基础。

【关键词】：
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TG233
【目录】：

1 绪论8-15

1.1 低压铸造原理及其特点8-10

1.1.1 低压铸造的原理8-9

1.1.2 低压铸造的特点9-10

1.2 模具制造技术的发展方向10-13

1.3 课题的主要工作13-15

2 低压铸造模具制造基础知识15-24

2.1 低压铸造模具的构造及特点15-16

2.2 模具制造的基本要求和一般程序16-19

2.3 低压铸造浇注工艺方案设计19-20

2.4 铸型材料的选用及壁厚的确定20-22

2.4.1 铸型材料的选用20-21

2.4.2 金属型的壁厚21-22

2.5 锁模力的估算及低压铸造设备的选择22-24

3 叶轮低压铸造模具的设计24-37

3.1 叶轮低压铸件建模25-28

3.1.1 叶轮零件建模25-26

3.1.2 零件的铸造工艺性分析及低压铸件建模26-28

3.2 利用PRO／E进行模具设计的流程28

3.3 叶轮模具系统的设计与实现28-37

3.3.1 叶轮模具方案的确定30

3.3.2 叶轮模具分模面及叶轮模具的确定30-31

3.3.3 排溢系统及浇注系统的确定31-35

3.3.4 叶轮模具的确定35-37

4 铸造缺陷及定模热分析37-48

4.1 铸造缺陷的产生原因及预防方法37-41

4.2 利用ANSYS对定模进行热分析41-48

4.2.1 几何模型的建立41-42

4.2.2 数学模型的建立及网格划分42-45

4.2.3 热分析结果及讨论45-48

5 定模的数控加工48-59

5.1 PRO／NC加工设计流程及基本概念49-51

5.1.1 Pro／NC加工设计流程49-50

5.1.2 Pro／NC加工基本概念50-51

5.2 刀具路径的编制及NC代码的生成51-59

5.2.1 定模数控加工模型的建立51-52

5.2.2 体积铣削(Volume Milling)52-56

5.2.3 轮廓铣削(Profile Milling)56

5.2.4 平面铣削(Face Milling)56

5.2.5 凹槽铣削(Pocket Milling)56-59

6 定模叶片型腔的电火花加工59-68

6.1 电火花的基础知识59-61

6.1.1 电火花加工的基本原理59-61

6.1.2 电火花加工的特点及其应用61

6.2 电火花加工工艺及设备的选择61-64

6.2.1 型腔模电火花加工工艺的确定61-63

6.2.2 型腔模电火花加工设备及加工规准的确定63-64

6.3 电极的设计及制造64-68

6.3.1 电极材料的选择64

6.3.2 工具电极的确定及装夹、校正、固定64-65

6.3.3 工具电极的制造65-68

7 结论68-70

致谢70-71

参考文献71-74

附录74

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本文编号：220167