[01156784]复杂精密高效压力铸造模关键技术研究与应用

本项目采用新的压力铸造模具设计理念,新的设计方法和新的工艺模式,结合先进的CAD和CAE技术,进行复杂精密压力铸造模具设计关键技术研究并应用于工程实际。 主要内容：一是改变传统的锌合金压铸冷流道设计模式为热流道设计,有效提高铸件质量和工艺出品率,明显降低浇道重量,节省能源和材料成本,同时减少了翻熔废料、炉渣和环境污染;二是从铸造工艺理论、热力学、流体力学原理出发,结合PQ2图,并采用先进的模具CAD/CAE技术,研究压力铸造模浇注系统、溢流/排气系统和冷却系统各设计参数对压铸件质量以及模具寿命的影响;三是通过物理实验、虚拟实验和田口理论,建立了卫浴五金行业主要原材料无铅铜合金的热物性参数和热力学参数;四是通过正交试验与模拟仿真技术,进行压铸工艺优化,得到最佳浇注工艺;五是研究开发面向CAE分析的压铸模CAD设计技术,实现CAD/CAE一体化。 以往新产品的铸造工艺方案是通过多位工艺工程师凭借多年的行业工作经验对多个方案进行评估论证,选定较合适方案进行开模,再通过产品试制所暴露的铸造缺陷去修改模具,如此反复直至达到送样标准,该过程对工艺工程师提出了较高的要求,同时一般周期较长。本项目提供的方法和技术可以帮助铸造工艺师以虚拟模拟方案替代现场试制,可以多个方案多台机器同步计算,预测各个设计方案的可行性,从而快速确定较合适的工艺方案,该方法缩短了新产品开发周期,为产品的交期提供了保障,同时大大降低了因多次试模带来的人力和物力成本;另外,在产品生产过程中出现种种铸造缺陷需要修模时,以往工艺工程师依然凭经验进行处理,如添加排气片、增加冒口或增加抗裂筋条等,但在位置或尺寸大小上亦无法预测所提供的解决方案是否可以完全解决出现的问题;现铸造CAE模拟分析新方法可为工程师作出预测,成为其有效的辅助工具,即节省了开模时间;也节省了开模成本,同时提高了工艺出品率和良品率,节约了材料成本、报废成本和调试成本,创造了显著的经济效益。