缸体压铸过程数值模拟及工艺研究的任务书.docx

缸体压铸过程数值模拟及工艺研究的任务书
任务书
一、任务背景
缸体是重要的汽车零部件之一，承受着高温、高压、高速等多种工作环境，因此其性能、质量和可靠性对整个汽车性能有着重要的影响。
目前，缸体的生产主要采用摇篮炉熔炼、铸造成形的工艺，该工艺具有能耗高、环境污染、生产周期长等缺点。为了提高生产效率、降低生产成本，近年来，越来越多的厂商开始采用缸体压铸工艺进行生产。缸体压铸工艺具有生产效率高、成品质量稳定、节能环保等优点，但由于复杂的过程和多种参数的影响，缸体压铸过程存在很多技术问题，如局部冷却、结晶断裂、表面缺陷等问题需要解决。
数字化技术作为制造业的关键技术之一，其在制造各个环节具有独特的优势。通过数值模拟技术，可以对高精度的制造过程进行预测和优化，并帮助制造企业提高质量、降低成本。
二、任务内容
本任务通过数值模拟技术对缸体压铸过程进行建模和仿真，分析压铸过程中的流固耦合、温度场、应力场等关键问题，提出优化方案。
1.建立数值模型
通过UG、Pro/E等软件对该缸体铸造模具进行建模、切片、网格划分，并输入到仿真软件中建立缸体压铸数值模型，模型包括缸体材料物性参数、流体动力学方程、热传导方程和应力方程等关键参数。
2.数值模拟分析
利用Fluent、ABAQUS等仿真软件对数值模型进行仿真分析，重点关注以下问题：
（1）流固耦合问题：分析铸型流道与缸体铸造过程中的流固耦合问题，分析制品表面缺陷，优化铸造过程。
（2）温度场问题：分析铸型、熔融金属的温度场分布，预测缸体冷凝过程中产生的应力及变形，优化制品的结晶匀性。
（3）应力场问题：分析铸造过程中产生的应力分布，预测制品的变形和热裂纹，优化制品的结晶纹路，提高制品的强度和抗疲劳性能。
3.方案设计
根据仿真分析结果，提出缸体压铸工艺优化方案。通过调整铸造参数，如浇注温度、浇注速度、压力、温度控制等，优化铸造过程，提高制品的质量和性能。
4.实验验证
在优化后的缸体压铸工艺下，设计生产试验，验证优化方案的有效性和可行性。
三、任务要求
1.熟悉缸体压铸工艺及数值模拟技术；
2.具备CAD、CAM、CAE等相关软件的使用能力；
3.精通Fluent、ABAQUS等仿真软件的使用；
4.熟悉试验设计，掌握实验操作技能；
5.按任务计划完成所有工作，撰写完整详细的任务报告。
四、任务时间
本任务时间为一个学期，具体时间为2021年9月至2022年1月。
五、任务成果
1.详细的缸体压铸过程数值模拟及工艺优化方案；
2.规范的任务报告，包括数据、分析和结果等内容，并汇报研究成果；
3.完备的制品缸体实验和数据分析；
4.具备独立研究和探索的能力。