页数：37页文件大小：3.90 MB来源： 压铸成形工艺与模具设计ppt课件
本课件介绍压铸模CAD的概念、系统结构与六个发展趋势，说明压铸CAE以充型凝固数值模拟为核心的前置处理、数值求解与后置处理三大模块，并列出国外主流压铸CAE软件；随后以端盖压铸件为例演示基于Pro/E的成型零件CAD设计，并以Flow-3D为例给出从新建文件、导入模型、网格划分到求解与结果分析的完整操作流程。
第11章 压铸模具 CAD/CAE 技术简介
【本章要点与提示】
【导入案例】：端盖压铸件，材料为 YL102，该零件密封性能要求很高，压铸件应没有气孔、疏松、裂纹等缺陷。现采用压铸成形进行批量生产，分析该压铸件结构工艺性，并进行模具 CAD 设计，以及利用 CAE 软件进行模拟和分析优化。
重点需要解决的问题：压铸件结构工艺性；压铸模总体结构（两个侧抽芯）；压铸模 CAD 应用；压铸 CAE 分析。
11.1.1 压铸模具 CAD 简介：压铸模 CAD 是指利用计算机技术完成压铸工艺和压铸模设计过程中的信息检索、方案构思、分析、计算、工程绘图和文件编制等工作。与传统的人工设计相比，有缩短模具设计与制造周期、提高压铸件质量、减轻设计人员工作强度以及降低成本等优点。
通用 CAD 系统：AutoCAD、Mechanical Desktop（MDT）、Solid Works、Solid Edge、Unigraphics、Pro/Desktop、Pro/ENGINEER、CATIA、I-DEAS、EUCLID、CADDS5、CAXA 等。
1. 压铸模 CAD 系统结构：一个典型的三维压铸模 CAD 系统主要包括
1. 压铸模 CAD 系统结构：三维压铸模 CAD 系统由三维 CAD 造型系统、数据管理系统、数据库及其接口、方法库、数据库管理接口与 CAD 系统接口构成。
2. 压铸模 CAD 的发展趋势
11.1.2 压铸模具 CAE 简介：压铸 CAE 软件的核心是压铸件充型、凝固过程的数值模拟。
1. 压铸模 CAE 软件的结构：图示为软件的结构框图。
压铸模 CAE 软件的三大模块
| 软件名称 | 开发单位 | 主要功能 | 网格方法 |
|---|---|---|---|
| SOLDIAT | 小松制作 | 温度场 | 直角六面体 FDM |
| STEFAN | Tohoku Univ | 温度场、流场 | 直角六面体 FDM |
| MAGMASOFT | MAGMA | 温度场、流场、应力场 | 直角六面体 FDM |
| ProCAST | UES | 温度场、流场、应力场 | 各种有限元网格 EFM |
| DMT CASTHERM/CASTFLOW | CSIRO | 温度场、流场 | 二维面单元 BEM |
11.2.1 三维压铸模 CAD 设计实例：以本章导入案例中端盖压铸零件为例，利用 Pro/E 对其进行成型零件的 CAD 设计。
分型面设计
成型零件的三维造型
动模装配图：图示为端盖压铸模动模部分的三维装配模型。
11.2.2 压铸模 CAE 软件的应用——FLOW-3D 简介：FLOW-3D 是高效能的计算仿真工具，1985年由 Flow Science 公司正式推出。用户能够根据需要自行定义多种物理模型，应用于各种不同的工程领域。通过精确预测自由液面流动（Free-surface flows），FLOW-3D 可以协助用户在工程领域中改进压铸模设计和制造工艺。
图示为 Flow-3D 操作基本流程。
1）新建文件：创建工作文件和模拟文件。
2）导入 STL 文件：将几何模型以 STL 格式导入。
3）创建网格
4）一般选项设置：设置模拟的一般选项。
5）物理选项设置：设置物理模型与相关选项。
6）填充材料设置：设置压铸合金（填充材料）的性能参数。
7）模具材料设置：设置模具材料的性能参数。
8）边界条件设置：设置模型的边界条件。
9）初始条件设置：设置初始条件。
10）输出资料设置：设置需要输出的分析数据与结果类型。
11）数值控制选项设置：设置数值计算的控制参数。
12）模拟运算；13）分析结果可输出以下物理量：
模拟结果——充填合金温度：模型（包含浇注系统）在充填阶段显示合金温度分布，圈内温度比较低。
模拟结果——流速与表面缺陷：图示浇口及不同位置的流速，并给出表面潜在缺陷的分布。
模拟结果——最后填充区域与卷气：图示最后填充区域以及压射系统的卷气情况。
模拟结果——凝固合金温度：图示凝固阶段的合金温度分布。
压铸充型过程：图示为充型过程的模拟结果。
压铸充型压力：图示为充型压力的模拟结果。
【本章小结】各个领域的制造业已离不开 CAD/CAE/CAM 技术的应用，其中在模具领域的应用最为出色。模具 CAD/CAE/CAM 技术在解决模具开发关键问题过程中不断完善，同时也在与先进制造技术的紧密结合中得到发展，其内涵日益丰富、外延不断扩大。
【关键术语】
The End
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