曲轴铁模覆砂铸造模具CADCAECAM技术研究的开题报告.docx

曲轴铁模覆砂铸造模具CADCAECAM技术研究的开题报告
一、研究背景及意义
曲轴是内燃机的关键部件之一，具有高强度、高精度、高可靠性的要求。传统曲轴铸造方式为铸件采用手工或半自动铸造方式，存在铸造精度低、成型周期长、严重浪费金属材料等问题，无法满足现代化的高效率和高品质生产需求。因此，寻求高效、高品质和自动化的曲轴铸造技术成为了当前反复探讨的问题之一。
近年来，计算机辅助设计、制造及工程(CADCAECAM)技术不断发展，数字化模具成为工艺制造领域的关键技术之一。数字化模具是以CADCAE技术建立数字化模型，以及以CAM技术完成CNC加工，从而实现模具的快速设计和制造。数字化模具技术性能高，能够有效提高模具的生产效率和精度，同时还能减少材料浪费，提高模具寿命。
因此，本文将基于CADCAECAM技术，研究曲轴铁模覆砂铸造模具的技术和制造方法，进行数字化设计与制造，通过优化设计和精细制造实现曲轴铸造的高质量和高效率，为铸造领域提供技术和理论支撑。
二、研究内容和技术路线
1.研究内容
（1）研究曲轴铁模覆砂铸造的工艺原理及特点。
（2）对曲轴铁模进行数字化建模分析，并通过CADCAECAM技术实现数字化模具设计。
（3）对铸造过程中的流动场和热场进行模拟分析，确定曲轴铸造工艺参数，优化设计参数。
（4）采用数字化模具技术进行曲轴铸造模具的制造，并完成模具CNC加工。
（5）进行曲轴铁模覆砂铸造的实验验证，得出工艺参数优化后的铸件质量和铸造成本。
2.技术路线
（1）曲轴铁模数字化建模：使用Pro/Engineer等CAD软件进行曲轴铁模的三维建模，比较不同建模方案的优劣。
（2）数字化模具设计：结合铸件设计和制造加工，使用UG等CAE软件建立数控曲轴铸造模具。
（3）曲轴铸造过程模拟：借助ANSYS等有限元软件，对曲轴铸造过程中的流动场、热场、应力分布等进行模拟和分析。
（4）数字化模具制造：借助数控设备进行CAM编程，实现曲轴铸造模具的数控加工，最终制造模具。
（5）曲轴铁模覆砂铸造实验验证：实现曲轴铁模覆砂铸造，比较数字化模具制造前后的铸件质量和铸造成本。
三、预期成果和应用价值
1.预期成果
（1）研究曲轴铁模覆砂铸造模具CADCAECAM技术，实现了数字化模具设计和制造。
（2）通过研究曲轴铁模覆砂铸造的流场和热场，确定了优化的工艺参数。
（3）研究数字化模具制造技术，制造出了高精度的曲轴铸造模具。
（4）完成了曲轴铁模覆砂铸造的实验验证，证明了数字化模具设计的技术优势。
2.应用价值
（1）数字化模具技术的研究和应用可以减少铸造企业提高产品质量和生产效率的周期和成本。
（2）数字化模具的设计和制造过程实现了数字化和自动化，从而提高制造精度和硬度，降低制造和维护成本。
（3）通过研究曲轴铁模覆砂铸造的工艺流程和优化参数，实现了高质量和高效率生产的目标，极大提高了企业生产效益。