陶瓷摇臂结构参数化及其压铸模具的设计技术研究

摘要

在配气机构中,摇臂是一个对发动机整体性能影响较大的重要零件.由于摇臂的工作条件恶劣、综合性能要求复杂,因而其新产品的开发成为近年来国内外研究的热点.该文以TJ370Q发动机摇臂新产品的设计过程为例,运用现代新产品开发理论和技术,对目前最新一代的高性能摇臂—铝合金陶瓷镶块摇臂的参数化设计技术及其压铸模具设计进行了深入的研究.全文的主要内容可概括如下:1在分析摇臂及其压铸模具的性能要求、国内外研究现状及其设计技术发展趋势的基础上,提出了课题研究的主要内容和意义.2介绍了基于特征的陶瓷摇臂设计参数的研究.研究了陶瓷摇臂的设计技术,主要包括设计原则及研制路线、基于特征的陶瓷摇臂参数分类,最后确定了初步优化的方向.3讨论了陶瓷摇臂的参数化设计技术.介绍了参数化设计的原理,分别详述了基于特征的参数化方法、参数化模板技术;分析了基于Pro/E的参数化设计关键技术;最后给出了陶瓷摇臂参数化设计的实例.4深入研究了陶瓷摇臂压铸模具设计技术,制订陶瓷摇臂的研制路线;讨论了陶瓷摇臂铸造的工艺分析、选用压铸机相关知识、浇注系统和溢流、排气系统的设计、分析面的设计、模架与成型零件的设计、结构零件设计、推出机构的设计和复位;介绍了Pro/E在压铸模设计中的应用,并建立了陶瓷摇臂压铸模具模型.5对陶瓷摇臂压铸模具的参数化设计进行了研究.最后对该文的研究工作和取得的成果进行了总结,并提出了进一步研究的设想.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1发动机摇臂的工作条件及性能要求

1.2气门摇臂的研究现状

1.2.1气门摇臂研究的发展过程

1.2.2摇臂设计技术发展动态

1.2.3陶瓷摇臂的研究现状

1.3压力铸造模具的研究现状及发展

1.3.1模具的研究现状

1.3.2压铸新工艺

1.3.3计算机在压铸中的应用

1.4课题的提出和研究内容

1.4.1课题的提出

1.4.2本文研究内容

第二章基于特征的陶瓷摇臂设计参数研究

2.1陶瓷摇臂的设计技术

2.1.1陶瓷摇臂的设计原则

2.1.2陶瓷摇臂研制的技术路线

2.2基于特征的陶瓷摇臂结构参数分类

2.2.1特征的定义与分类

2.2.2摇臂基体参数研究

2.2.3陶瓷镶块的结构参数

2.3陶瓷摇臂基体参数选择原则

小结

第三章陶瓷摇臂的参数化设计技术

3.1参数化设计的概念

3.1.1工程模板技术

3.1.2产品约束模板的概念及描述

3.2陶瓷摇臂参数化设计过程

3.2.1锻钢摇臂的反求

3.2.2陶瓷摇臂模极的建立

3.2.3基于模板的陶瓷摇臂的约束

3.2.4陶瓷摇臂设计实例模型的建立及结构优化

3.3设计实例

小结

第四章陶瓷摇臂的压铸模具设计技术

4.1问题的提出

4.2陶瓷摇臂压铸件设计的工艺分析

4.2.1压铸铝合金

4.2.2陶瓷摇臂压铸件臂厚

4.2.3铸孔

4.2.4铸造圆角

4.2.5脱模斜度

4.2.6陶瓷镶块嵌铸技术

4.3选用压铸机

4.3.1计算压铸机所需的锁模力

4.3.2动模座板行程核算

4.4浇注系统和溢流、排气系统的设计

4.4.1浇注系统的结构及设计

4.4.2溢流槽的设计

4.4.3排气槽的设计

4.5分型面的设计

4.6模架与成型零件的设计

4.6.1模架的设计

4.6.2镶块及型芯在套板内的布置

4.6.3成型零件尺寸的计算

4.7结构零件的设计

4.7.1动、定模以及推板的导柱和导套设计

4.7.2模板的设计

4.8推出机构的设计及复位

4.8.1推出机构的设计

4.8.2推出机构的复位

4.9陶瓷摇臂的模具型腔的设计

小结

第五章陶瓷摇臂压铸模具的参数化设计系统研究

5.1面向单一产品的陶瓷摇臂压铸模具快速设计流程

5.2基于模板的陶瓷摇臂压铸模参数化设计系统

5.2.1陶瓷摇臂压铸模具的设计约束分析

5.2.2陶瓷摇臂压铸模具的装配约束及结构约束

5.2.3.特性约束

5.3基于设计约束模板的陶瓷摇臂压铸模参数化设计系统的研究

5.4陶瓷摇臂压铸具成型部分快速设计技术

小结

结论与展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢