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最終獲得了成形質量高且力學性能良好的鋁合金薄壁殼體鑄件。1 原工藝分析1.1 鑄件結構與原始澆注系統(tǒng)本文研究對象為鋁合金薄壁殼體，鋁合金牌號為A356。其外觀如圖1所示，鑄件特征為形狀細而長，縱向高度差異大，壁厚較薄的異型鋁合金殼體。

三、模型建立及邊界 模型建立：袋室殼體為薄壁結構，整體模型可用殼單元建立，模型建立時應注意袋室內部結構的創(chuàng)建完整性，主要檢查立柱處支撐及墻板的存在位置。 邊界設置： 約束：（1）底梁下四角底部（支座處）固定約束。（2）殼體頂部約束水平方向，釋放豎直方向。

季曉明[3]等研究了殼體形狀、厚度和阻尼等不同參數(shù)對殼體噪聲輻射的影響，給出有效降低殼體噪聲輻射的方法；杜桂榮[4]等通過有限元分析方法對壓縮機殼體封頭的曲率進行了研究，給出了采用相同壁厚，盡量減小封頭的曲率半徑為宜的結論；樂建波[5]等利用數(shù)值模擬的方法研究了不同參數(shù)對壓縮機殼體模態(tài)的影響，認為上殼體厚度增加、上殼體成近似球狀可降低噪聲輻射。

步驟 2：創(chuàng)建部件分別創(chuàng)建代表直管段和90度彎管段的殼體部件。或一體的彎管部件。幾何尺寸需嚴格按照案例提供的圖紙進行。關鍵尺寸包括：管道外徑、壁厚、彎管中心線半徑等。步驟 3：定義材料屬性材料模型： 定義彈塑性材料。楊氏模量 E = 193MPa，泊松比u= 0.264。名稱為PIPE。

公止口一般設計在壁厚較薄的殼體上，母止口一般設計在壁厚較厚的殼體上。因為母止口需要往內切掉一部分膠厚，把母止口設計在壁厚較厚的殼體上可以有足夠厚度被切除。

球形容器無模液壓成形(a)下料 (b)彎卷 (c)組裝焊接 (d)液壓脹形它的成形工藝是先由平板經過焊接形成封閉多面殼體，然后在封閉多面體內充滿液體介質(一般為水)，并通過一定加壓系統(tǒng)施加壓力，在內壓作用下殼體產生塑性變形而逐漸趨向于球殼。主要優(yōu)點有不需要模具和壓力機;容易變更殼體壁厚和直徑;產品精度高;降低成本，縮短制造周期。

李向國等[9-10]采用有限元方法對堆芯補水箱筒體內壁和管板一次側堆焊及焊后消氫感應加熱溫度場進行了數(shù)值模擬，分析了感應加熱過程中感應線圈結構和參數(shù)對溫度場分布的影響，實際溫度測量比模擬溫度吻合較好。陳保潔[11]利用有限元軟件對圓管型焊縫進行感應加熱模擬，提出了內外保溫及變電流的加熱方式滿足熱處理溫差要求。

圖2 薄壁模型使用人工壁厚和材料類型計算的壁面（wall）熱阻。假設貫穿厚度的溫度分布是線性的。僅在wall法線方向上計算傳導1.3壁面模型的溫度定義 薄壁模型僅應用法向傳導（沒有平面內傳導），并且沒有創(chuàng)建實際的單元。 在外層應用壁熱邊界條件。

圖4 成形終步產品尺寸等效應變分布云圖如圖5所示，成形過程中，殼體的等效應變分布較為均勻，最大值不大于3.9；最大等效應變出現(xiàn)在成形終步，位于殼體頭部毛刺位置，最大值5.93。

表1 屈曲載荷與波紋參數(shù)的關系2.2.1 壁厚當波紋管壁厚由0.6 mm增加到1.4 mm, 對應的屈曲載荷也在不斷增大，壁厚的增加可以提高波紋管的屈曲強度和平面穩(wěn)定性，但是壁厚的增加會對波紋管的補償能力造成一定的影響，疲勞壽命也會降低，給成形也帶來了困難，產品造價相應提高[9]。

除此之外，我國新一代火箭貯箱也很薄，壁厚僅1毫米！上圖中的火箭貯箱箱底直徑3.35米，壁厚僅1毫米，徑厚比為3350：1，屬于超大徑厚比薄壁結構，這種結構導致產品剛性極差，加工難度大。

OptiStruct 結構優(yōu)化（核心應用） **(1) 形貌優(yōu)化（Beleading/Bead Optimization）—— 最常用** - **對象**：薄壁沖壓殼體。 - **目標**：提高剛度、降低振動噪聲。 - **設計變量**：加強筋（Bead）的位置、高度、寬度、形狀。 - **約束**：最大應力、頻率、筋高/拔模角。

圖b：當壁厚均勻時，塑件件整體冷卻較均勻，外觀無縮痕。 圖c：當加強筋底部較厚，底部圓角較大時，加強筋與壁厚結合處有一較大的膠位冷卻緩慢，外觀縮痕較深。 圖d：當減小加強筋底部厚度，底部圓角保持原樣時，冷卻緩慢的膠位變小，外觀縮痕變淺。

2.鋼制釜體a.殼體局部腐蝕，采用電弧堆焊法修補，若腐蝕面積較大，采用貼補法修理。b.未穿透的裂紋。若裂紋深度小于壁厚的10％，且不大于1mm，可用砂輪將裂紋磨平，并與金屬表面圓滑過渡即可。若裂紋深度不超過壁厚的40％，可在裂紋深度范圍鏟出坡口，進行焊補，但裂紋兩端宜鉆小孔，以防止裂紋延伸。對于長裂紋，采用逐段退焊法，(從裂紋兩端逐段向中間焊)，以降低焊接應力和變形。

本文研究了前照燈殼體的結構優(yōu)化問題。車體外殼是車燈的主要承載結構，也是車燈最復雜的部分，能夠抵抗車體的復雜振動。為了找到一種輕量化的結構，將最小基本壁厚設置為初始優(yōu)化模型，并提出了新的肋部署方案。 本文將基于密度的拓撲優(yōu)化方法與基于水平集的拓撲優(yōu)化方法相結合，得到了優(yōu)化肋。為滿足注塑制造工藝，考慮了脫模方向和分型線約束。優(yōu)化分兩個步驟實現(xiàn)。

2 鑄造工藝方案設計 2.1 鑄件結構與鑄造工藝性分析后汽缸下半鑄件主體由30 mm 厚的排汽蝸殼構成，是具有復雜線型的不規(guī)則薄壁殼體。澆注過程中鋼液流動距離長、溫降大，易產生澆不足、冷隔等缺陷。鑄件冷卻過程收縮不均，易變形，易產生尺寸偏差等鑄造缺陷。鑄件水平中分面、排汽口法蘭是UT1級要求區(qū)，其中的水平中分面法蘭較容易放置冒口，質量容易得到保證。

當這種變形在測量時被掩蓋，裝配時卻暴露，最終會導致產品振動、異響甚至失效——當壁厚僅2-3mm的端蓋承受傳統(tǒng)虎鉗數(shù)百牛頓的夾緊力時，其微米級的形變足以讓高端電機的NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）性能失控。 薄壁件在裝夾過程中變形本質是“夾具-工件系統(tǒng)”在測量力、重力與夾緊力耦合作用下的力學響應。

(1) 根據(jù)鋁合金壓鑄件特征,薄壁件會提高零件的強 度,但是壁件的厚度太小會對壓鑄成型的過程造成負面影 響,因此外板的壁厚要根據(jù)車門的強度要求和影響壓鑄的 因素共同 決 定。

煙道結構 煙道壁厚5mm，圖1為煙道結構及其支座示意圖、除塵器支座設置示意圖。 圖1 袋除塵煙道結構及其支座、除塵器支座設置示意圖 建立模型 由于進氣煙道與殼體之間沒有膨脹節(jié)，因此需要考慮殼體的熱膨脹對煙道的影響，殼體已經過計算滿足要求，本模型無需建立加強筋等部件，如圖2所示。

殼體直徑700mm，長度850mm，進風方管長度為450mm，進口方變圓中心對中心殼體直徑700mm，長度850mm，進風方管長度為550mm，進口方變圓中心偏下 2、 計算參數(shù)及邊界輸送介質：尿素顆粒，顆粒大小：0.8-4mm。