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1、河北工程大学本科毕业设计(论文)开题报告题目：轴承盖铸造过程模拟及其工艺学生姓名：任鹏宇专业：材料成型及控制工程班级学号：070332231 指导老师：吴弘指导教师职称：讲师2011 年 5 月 8 日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 5 页 -选题的目的意义：铸件充型凝固过程数值模拟是铸造工艺设计技术实施过程中的重要环节，属于铸造工艺设计的CAE。铸件充型凝固过程数值模拟及缺陷预报技术可在计算机屏幕上展示铸件充型凝固过程中液态金属自由表面、速度场和温度场的变化，结合判据函数预报常见铸造缺陷。在工艺实施前对铸件形成过程进行数值模拟试验，可优化或验证所采用的铸造工艺参
2、数。在铸件产品开发上，数值模拟技术可缩短工艺设计和产品试制周期，显著降低能耗和材料消耗。深入开展该领域的研究、开发和应用，对改变我国铸造业落后面貌，推动铸造生产现代化，增强中国铸件产品在世界市场的竞争能力，具有十分重要的意义。国内外研究现状：A、国外发展的现状：国外铸造工艺 CAD/CAE 方面的研究已达到了相当的水平，并已逐步进入实用化阶段。这主要反映在以下3 个方面。（1）前期：根据实际物体的结构和形状建立实体模型，并自动剖分为多面体单元。一般来讲，对于形状简单的铸件，通常采用二维的方法近似地进行数值模拟就可得到较为精确的结果。而对于结构复杂的铸件，则需三维模拟计算才能满足精度的要求。（2
3、）中期：通过数值模拟计算法对热平衡方程进行解析和缩孔缩松的预测判断，同时也可通过求解Navier-Stokes方程来模拟充型过程等。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 5 页 -3）后期：将计算的结果经分析后通过彩色图形或图象等方式动态地表示出来。如用二维方式显示铸件某一断面或某点的温度-时间动态曲线图(图3所示)，用三维方式显示铸件的温度变化、缩孔缩松的形成、或是反映铸件的应力场分布等。B、国内发展的现状：目前以可对铸件凝固过程进行二维和三维温度场的分析，预测铸钢件的缩孔缩松，并开始用于生产，流动场和应力场的的模拟分析也取得进展。经过 30 多年的不断发展，铸造模拟
4、在工程应用已是一项十分成熟的技术，已有很多商品软件，并已在生产中取得显著的经济及社会效益。目前，模拟仿真技术已能用在压力铸造、熔模铸造等精确成型制造工艺，而焊接过程的模拟仿真研究也取得可喜的进展。研究基本思路和方法：本课题通过改变其浇注温度的高低和浇注速度的快慢，来观察对其内部的缩松缩孔的影响。从而为改进工艺方案提供意见。使铸件成品率能得以提高。采用了不同浇注温度和不同的浇注时间对比，分析讨论了其对充型过程和缩孔缩松的影响。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 5 页 -研究的主要内容：本课题主要的任务是结合工艺设计和数值模拟来对轴承盖的工艺方案设计。由于以前都采取传统
5、的理论方式进行浇注系统的计算或者不进行计算而完全靠经验进行设计，往往出现了理论计算同生产情况相差较大的情况，这样导致工艺更改频繁，延长了产品的开发周期。本课题通过改变其浇注温度的高低和浇注速度的快慢，来观察对其内部的缩松缩孔的影响。从而为改进工艺方案提供意见。使铸件成品率能得以提高。预期结果：结合工艺设计，铸造过程数值模拟和实际的试验结果来完成产品的开发，从而建立一种新的开发产品的过程和方法。以便更好地对铸型结构及其配方进行设计，改进和提高，以适应时代的要求。铸造工艺CAD 的发展和应用对铸造生产具有重大的意义和价值。但必须清楚地认识到铸造工艺CAD不是目的，而是手段。应用和加速发展铸造工艺C
6、AD 是为了铸造工艺的最优化设计、提高设计的质量和科学性、缩短设计的周期、保证铸件质量和提高经济效益。所以，从应用的角度上讲，各种数值模拟最终要服务于铸造工艺的优化设计。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 5 页 -阶段进度计划序号主要工作内容起止日期备注第 1、2 周第 3、4 周第 5、6 周第 7、8 周第 9、10周第 11、12周第 13、14周参观实习，查看文献；学习 Pro/E；学习华铸 CAE；学习华铸 CAE；确定铸件工艺方案，并 Pro/E造型；对浇注过程进行模拟；对模拟结果进行分析，绘制模板图。2 月 28 日至 3 月 15 日3 月 18 日至 3 月 30 日4 月 2 日至 4 月 12 日4 月 14 日至 4 月 23 日4 月 25 日至 5 月 3 日5 月 5 日至 5 月 15 日5 月 17 日至 5 月 26 日指导教师意见：签名：年月日系审核意见：负责人签名：年月日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 5 页 -