畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)氣風(fēng)罩壓鑄成型及有限元分析

Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/E第一個(gè)提出參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有的模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。1、參數(shù)化設(shè)計(jì)相對(duì)于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。2、基于特征建模Pro/E是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，我們可以隨意勾畫彩圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡(jiǎn)易和靈活。3、單一數(shù)據(jù)庫（全相關(guān)）經(jīng)過checkmesh和checkintersections我們可以查詢出面網(wǎng)格中的壞死單元（即變形及其嚴(yán)重的單元）和交疊面。然后通過AutoFixFillets/BadTriangles進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)，顯示無誤時(shí)，如圖4.7所示，即可點(diǎn)擊GenerateTetMesh進(jìn)行體網(wǎng)格的劃分，體網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖4.8所示。圖4.9為體網(wǎng)格劃分結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示。圖4.7面網(wǎng)格檢查修復(fù)結(jié)果圖4.8體網(wǎng)格的劃分結(jié)果圖4.9體網(wǎng)格數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果本論文采用CAD軟件Pro/E對(duì)新型飛機(jī)進(jìn)氣風(fēng)罩進(jìn)行三維幾何造型，然后利用有限元分析軟件ProCAST對(duì)進(jìn)氣風(fēng)罩的鑄造充型凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬，得到進(jìn)氣風(fēng)罩在充型凝固過程中的充型流場(chǎng)和凝固溫度場(chǎng)的分布情況以及鑄件的缺陷分布情況。通過鑄造模擬仿真的結(jié)果可得到如下結(jié)論：1、從ProCAST數(shù)值模擬過程的計(jì)算結(jié)果中可以看出，當(dāng)鑄件填充率達(dá)到98%時(shí)，其凝固分?jǐn)?shù)開始增加，即開始凝固，所以該新型飛機(jī)進(jìn)氣風(fēng)罩會(huì)出現(xiàn)澆不足的情況。在動(dòng)態(tài)模擬圖中還可清楚的看到該缺陷主要在澆口位置，所以在實(shí)際生產(chǎn)中要注意及時(shí)補(bǔ)縮。2、從VeiwCAST中可以看見進(jìn)氣風(fēng)罩鑄造過程中的流動(dòng)過程，能精確的顯示充填不足、冷隔、裹氣和熱節(jié)的位置以及殘余應(yīng)力與變形，以便于優(yōu)化鑄造工藝。[1]張永紅，鄭忠俊，李顯東等.飛機(jī)進(jìn)氣風(fēng)罩的整體制造新工藝[J].航空制造技術(shù)，2004.(3)：65~67.[2]趙恒濤，米國發(fā)，王狂飛.鑄造充型及凝固過程模擬研究概況[J].航天鑄造技術(shù)，2006.(1)：28~33.[3]劉致遠(yuǎn).鑄造CAE技術(shù)的應(yīng)用[J].中國鑄造裝備與技術(shù)，2003.38(6)：26~29.ReferencesComputerMeasurement&Control,[5] YANGBin-feng.ThestudyontheKeyTechnologiesofthePulsedEddyCurrentNondestructiveTesting[D],Ch