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低压铸造铝车轮模具下模热变形补偿技术研究

2022-07-21

摘要:在汽车铝合金轮毂铸造过程中,热态下模具会产生热变形。下模热变形后会导致产品造型变化、正面轮辋深度超差等问题。结合实际分析了下模的变形规律,并采用ANSYS软件对热态下的下模进行有限元模拟分析研究。结果表明下模在受热后有向外膨胀变形的趋势,下模中间支撑产生了压缩变形,向上凸起。通过采用疏导热变形的补偿方式,大大降低了模具的变形量,在提高模具寿命的同时也提高了综合效益。


关键词:铝合金轮毂;模具;下模;热变形;ANSYS;补偿


前言


在铝合金轮毂生产过程中,下模存在一定的热变形,下模热变形后会导致产品造型变化、正面轮辋深度超差等问题。因此,研究并掌握下模的热变形规律,对于模具设计以及实际应用的提升具有重大意义。


1 有限元及ANSYS软件模拟分析


在铝合金轮毂低压铸造行业,下模的热变形一直是困扰业内的一项难题,多年来我们只知道热态时下模会变形,但不能抑制其变形。下模热变形后会导致产品造型变化、正面轮辋深度超差等问题,并影响产品的机加工尺寸等。本研究采用ANSYS软件对热态下的下模进行有限元模拟分析,并提出下模改进方案。


1.1 ANASYS软件


有限元模拟软件ANSYS功能十分强大,软件具有比较强的建模功能,可以直接在软件内部建模,无需从外部导入,网格划分功能也十分强大,既可以划分四面体网格,也可以划分六面体网格,四面体网格有利于网格重新划分,六面体网格可以大大增加计算速度。


1.2 ANSYS软件热变形模拟分析


建立17英寸低压铸造铝合金轮毂模具3D模型(如图1所示),利用ANSYS模拟软件进行下模与下模板多种配合条件下的模拟分析,模拟温度为500℃。

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