第5期 2016年5月
组合机床与自动化加工技术
ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechnique
文章编号：10012265(2016)05005504
D0I:10.13462/j. cnki.mmtamt.2016.05.015
自导向弯孔加工流场的数值模拟及试验研究
郑璐钧la,lb，祝锡晶la,1b，赖尚丁2
No.5 May2016
（1.中北大学a.机械与动力工程学院；b.山西省先进制造技术重点实验室，太原030051;2.宁波大红鹰学院，浙江宁波315175）
摘要：随形冷却通道可有效降低模具的温度、提高产品质量，随形冷却通道由多段弯孔构成，基于电解加工原理提出自导向弯孔的加工方法。在分析弯孔的电解加工过程阴极流场的基础上，设计了四种电极出液口形式，并分别以电解液的流道为物理模型，建立了数值模拟时所需的数值模型。由电解加工过程中电解液运动为滤流状态，确定采用RNGk-8模型对稳态加工是电解液流道进行了数值模拟，选择了流线情况较好的出液口形式，并且对出液口形状进行了优化设计，为随形冷却通道的加工提供了可靠的技术方案。
关键词：随形冷却通道；弯孔加工；流场；数值模拟；试验研究
中图分类号：TH166；TG662
文献标识码：A
Numerical Simulation and Experimental Research on Self Guiding Curved Hole Processing
ZHENG Lu-jun, ,ZHU Xi-jing",Ib , LAI Shang-ding
(la. School of Mechanical and Engineering ;b. Key Laboratory for ATM of Shanxi, North University of China, Taiyuan 030051, China;2. Ningbo Dahongying University ,Ningbo Zhejiang 315175 , China )
Abstract: Conformal cooling channels can effectively reduce the mold temperature,improve the quality of products. Multi segment curved hole constitute the conformal cooling channel. Based on the principle of elec-trochemical machining self guiding curved hole processing method was presented.Based on ECM cathode flow field analysis of curved hole, four kinds of electrode liquid outlet forms were designed. And respective ly according to the electrolyte flow physical model, the corresponding numerical models were established For the form of the movement of electrolyte is turbulent state, RNG k- model to simulate the electrolyte flow was determined to use. The better of the liquid outlet of the streamline form was selected and the liquid outlet shape was optimized designing. Providing reliable technical solutions for the processing of conformal cooling channels.
Key words : conformal cooling channels ;curved hole processing ;ECM;flow field; Numerical simulation ; ex-perimental study
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引言
高温高压条件下，金属液压人压铸模后，模具温度会急剧上升，会产生粘模拉伤及粘铝等现象，因此需要对模具进行有效地冷却，冷却阶段是成型的关键阶段，缩短铸件的冷却时间，不仅可提高铸件的质量，而且提高生产效率
控制模具温度的常用方法是在模具申加工出冷却通道并且使循环冷却剂通过通道，从而带走热量2]。然而，传统的线性冷却通道和模腔表面之间的距离是不一样的，就会导致不均勾冷却。实际应用中如果进一步提高产品的质量和生产效率，则对冷却通道提出
收稿日期：2015-08-16；修回日期：2015-09-15
了更高的要求：沿模腔形状从表面保持一定的距离，称其为随形冷却通道。随形冷却通道必须是由许多弯曲孔构成[2],对自导向的弯孔加工技术的研究，至今尚处于摸索阶段，弯孔加工技术还不成熟。本项目所研究的自导向加工技术，是以电解加工原理为理论基础，开发出一套加工弯孔的样机，而作为电解加工的重点电极结构的设计，是本文所研究的内容
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自导向弯孔加工技术
1.1弯孔加工的研究现状
上世纪80年代以来，就有人致力于弯孔加工技术的研究。大部分都是基于电火花放电蚀除原理，从而
*基金项目：国家自然科学基金资助项目（51275490,50975265）；渐江省公益性技术应用研究项目（2014C31163）
作者简介：郑璐钧（1989—），男，太原人，中北大学硕士研究生，研究方向为精密与特种加工，（E-mail)zlj_nuc@163.com。