1目的及意义

1.1研究背景

汽车水泵壳体在汽车水泵中用来支撑轴承、叶轮等零件。铝合金有减重、节能和再回收的优势，随着汽车零件日趋轻量化，大部分汽车水泵采用铸铝壳体。 而压力铸造铸件的组织致密、表面质量和力学性能较好，是汽车用铝合金成型工艺中广泛应用的工艺之一。

由于充型凝固过程不易直接观察，技术人员在开发新产品主要依靠经验，这存在试模修模周期长、产品质量不稳定等诸多不利的因素。计算机技术的迅速发展为研究压铸过程的流动和凝固行为提供了新的研究手段，应用数值仿真方法对压铸成形的浇铸过程进行计算机模拟，以替代实际试模，为汽车水泵壳体压铸件的工艺设计、模具设计提供了可靠的判据和合理的工艺参数，对铸件进行铸造工艺分析，提高铸件内部品质、缩短开发周期、降低成本等方面具有重要的意义。

1.2国内外研究现状分析

1.2.1 压铸模具CAD/CAE/CAM研究概况

随着计算机技术的发展，模具CAD/CAM作为计算机科学与模具技术结合的产物，是促进科研开发和成果转化，实现设计制造自动化，加快模具行业发展的一项关键技术，如今利用数字模拟软件进行模具优化设计是现代设计主流。目前在国内外市场已经涌现出了许多优秀的模拟软件。如韩国的anycasting，美国的ProCAST软件还有Dr.C.W. Hirt设计的Flow-3D软件，而在当前的压铸模具设计中，anycasting被利用广泛，它主要分为五个板块，AnyPre、AnySolver、AnyPost、AnyMesh、AnyDbase，强大的Real Flow (真实模流)求解器采用混合求解流体流动方式，为快速准确的模流分析提供了技术保障。而对于国内压铸成型CAE研究发展稍微落后，属于刚起步阶段，仍需努力研发，争取突破。

1.2.2 压铸行业的发展现状及趋势

从全球范围而言，压铸行业是充满竞争的行业。发达国家的压铸企业数量较少，但是单个企业的规模较大、专业化程度较高，在资金、技术、客户资源等方面具有较强优势。

而目前国内压铸行业的集中度较低，我国压铸企业有 3500 多家，但绝大多数规模较小，产量一万吨以上的仅有几十家。国内汽车压铸件生产规模较大的企业主要有两类，一类是汽车领域企业的配套企业，从属于下游行业的集团公司；另一类是独立的汽车精密压铸件生产企业，专门从事汽车精密压铸件的生产，与下游客户建立了较为稳定的长期合作关系。

当今计算机的快速发展给铸造业发展带来新的机遇，促使铸件向着“轻量化、薄壁化、精确化、稳定化、集成化、均一化”的方向发展。

1.3研究目的

本课题以浇铸模拟软件Angcasting为基础，选择ADC12，一种铝合金，为汽车水泵壳体的材料，用不同的浇口及流道系统进行电脑模拟分析其浇铸情况，并分析缺陷概率及程度，以确定最佳浇铸系统，使得铸件能达到最好的质量。

而针对许多小型模具厂家生产模具时的浇铸方案设计困难，装配试模修模反复次数多，导致生产周期长，以及模具生产质量不高，制件精度低，变形等问题，本课题希望能利用CAE设计改善此类问题。此外，本课题中的模具设计全都采用3D设计，使得设计更直观，数据统一性好，不容易出现人工疏忽，缩短设计周期，最终也便与后续的加工。

2. 研究的基本内容与方案

2 基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 基本内容及目标

1) 汽车水泵壳体实体建模

2) 汽车水泵壳体3D数据优化处理