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柴油机熔模铸造模具设计

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摘要:本零件结构为柴油机连接零件,是一种管状类零部件。通过对柴油机连接件零件进行结构分析,利用Pro/E完成零件的三维构造。基于熔模铸造工艺设计了分型面和浇注系统,并通过分型面切割体积块完成模具型腔和型芯的结构设计。结合机械制造工艺,设计了上下模的定位和夹紧机构,保证了模具成型质量。

关键词:三维造型;熔模铸造;模具设计;CAD

熔模精密铸造又称失蜡铸造,可以生产出精密复杂、接近于产品最后形状,可不加工或很少加工就可直接使用的金属零件或精美工艺品,是一种近净成形的金属成形工艺,应用非常广泛[1-3]。在成形工艺过程中,首先,制作金属模具,在注蜡机上用金属模具压制出蜡模,所以熔模模具的设计与制造非常关键,不仅关系着蜡模的成型质量,而且直接影响生产率[3-5]。本文基于三维模具CAD设计技术对液压回路缸体零件结构设计,大大地提高了模具设计的质量和效率。

1零件和毛坯的三维建模

该零件为精铸件,主要由弯管、法兰、筋板、内螺纹、肋板构成。其中,在零件中的下表面有6个直径为13.8mm的通孔,两肋板侧面有两个直径为8.2mm的螺纹通孔造型过程中应用的软件为Pro/ENGI-NEERwildfire5.0.通过零件的结构特征分析,可以确定出造型的方案。对该零件的三维造型主要采用Pro/e软件进行。主要利用拉伸、镜像、扫描、创建面等命令造出外廓,用扫描先把管状形状大体画出,再在下方添加三个支出管,用拉伸去除材料打通,用倒角把内腔做平,再用圆角连接三个支管和中间主管,再用拉伸添加地面法兰盘,用拉伸去除材料把底面用个孔打通,用拉伸把肋板做出,用去除材料和扫描加工出螺纹孔再用倒角连接肋板和管的外表面,用扫描做出上端环形斜面及回转面,用圆角连接中间管和上端回转体拉伸除料除料来造出内部的接孔,打通两孔用圆角连接即完成造型。

2熔模模具结构设计

2.1分型方案

根据熔模铸造模具设计原则,在该毛坯三维结构分析的基础上进行分型面的设计。如图3所示,在Pro/Engineering模具模块进行设计,导入已建好的毛坯模型后,在毛坯的最大截面处,利用回转面建模命令建立如图3所示的主分型面;其它型芯的分型面主要采用拉伸命令实现。最后基于分型面的基础上切割体积块,形成上下模和型芯。

2.2模具结构设计

在分型成功后,设计模具的定位和夹紧元件。如图4所示,模具的上下模板由两个螺母夹紧,中间部分为水溶芯起模方向自下向上,上端为动模,水溶芯依靠模具体定位,使其与模具内壁留有零件壁厚,下端肋板在起模时容易出现断裂,因此设计起模顶出装置,两顶杆顶在肋板正面,浇注口的位置选在了分型面上。

3结束语

柴油机连接件的模具设计经开模仿真显示模具各元件间无干涉,活动部件运动位置准确,浇注系统有利于开模取件。通过使用水溶芯。将分型面选择在塑件外形中间。本零件采用两个分型面来开模,开模方式为手动开模。开模方式操作方便,符合开模要求。

参考文献:

[1]谷晓妹,翟建.基于Pro/E的熔模模具设计[J].装备制造技术,2016(01):98-99,114.

[2]刘雅芸,黄放,崔晓斌,等.基于UG的叶轮分体式熔模铸造的模具设计[J].特种铸造及有色合金,2016(10):1077-1079.

[3]徐宗驰,姚芳萍,李金华.基于CAD/CAM的座体熔模模具三维设计与数控加工[J].热加工工艺,2015(13):82-83,86.

[4]刘淑芬.基于CAD/CAM技术的阀块熔模模具设计[J].制造业自动化,2015(05):47-48.

[5]熊安平,李悦凤.连接件零件熔模模具的CAD/CAM设计[J].长春大学学报,2014(10):1346-1349.

作者:王华新;王正茂;姚芳萍;李金华 单位:辽宁工业大学机械工程与自动化学院

柴油机熔模铸造模具设计责任编辑:张雨    阅读:人次