基于集成计算与容差设计的合金铸件尺寸精确调控方法

成果编号：40865

价格：10

完成单位：上海交通大学；中国航发南方工业有限公司

单位类别：985系统院所、211系统院所、企业

完成时间：2022年

成熟程度：批量生产阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：江苏省生产力促进中心高层次人才与外国专家服务处离线

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本发明公开了一种基于集成计算与容差设计的合金铸件尺寸精确调控方法,包括:S1,设计多组铸造数值模拟BBD方案;S2,对数值模拟进行网格划分，依次对S1设计的每组铸造数值模拟BBD方案进行数值模拟,以平均直径变化量y,,圆度y,为参考指标,铸件公差等级CT4为标准记录考核数据:S3,以合金浇注温度、型壳温度和缩放因子作为变量因素,铸件平均直径变化量、圆度为评价指标，建立评价指标与变量因素之间的响应面近似模型;S4,计算出较优的因素水平组合值，优化出最佳的因素水平组合值。本发明可以明显减小铸件变形,尤其是针对圆度、平均直径的目标优化,提升铸件质量,满足公差等级CT4，可用于铸造新工艺开发。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项

成果简介

综合介绍

创新要点

1 .一种基于集成计算与容差设计的合金铸件尺寸精确调控方法，其特征在于：包括：S1，以合金浇注温度x1，型壳温度x2和缩放因子x3为影响因素，设计多组铸造数值模拟BBD方案； S2，对数值模拟进行网格划分，包括2D网格和3D网格划分，并检查网格质量，随后，输入材料参数与初始条件，设置合金材料类型型壳材料类型、界面换热系数以及工艺条件；针对铸造产品对象，依次对S1设计的每组铸造数值模拟BBD方案进行数值模拟，每组数值模拟结束后，提取结果并可视化后作数据存储，计算铸件尺寸误差，以平均直径变化量y1，圆度y2为参考指标，铸件公差等级CT4为标准记录考核数据；所述考核数据包括合金浇注温度x1，型壳温度x2和缩放因子x3；S3，以S2的前处理参数中合金浇注温度x1，型壳温度x2和缩放因子x3作为变量因素，铸件平均直径变化量y1，圆度y2为评价指标，建立评价指标与变量因素之间的响应面近似模型；S4，基于S4得到的响应面近似模型，采用NSGA‑II多目标优化方法计算出较优的因素水平组合值，通过对照Pareto解，得出期望组合，从而优化出最佳的因素水平组合值，即合金浇注温度x1，型壳温度x2和缩放因子x3的最佳组合值。

技术指标

尤其是针对圆度、平均直径的目标优化,提升铸件质量,满足公差等级CT4，可用于铸造新工艺开发。蜡模尺寸精度达到CT4级；最大尺寸精度1138的误差为0.8mm。计算精度达到95%以上。平面度误差通过该方法由最大4.6mm到1.3mm。支板壁厚误差由0.8mm达到0.006mm。

其他说明

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