灰铸铁铁套消失模模具设计_图文

1、消失模铸造一特种铸造及有色合金2009年第29卷第i期灰铸铁铁套消失模模具设计谭建波1李志勇1李增民1李立新1靖军1代亚坤2(1.河北科技大学材料科学与工程学院;2.任丘市现代模具有限公司摘要以铁套铸件为例,详细描述了基于Pro/E的灰铸铁铁套消失模模具设计过程。根据铁套铸件的结构和消失模模具的制造特点,模具设计采用镶拼形式活块和框体定位与导向采用燕尾槽结构。结果表明,采用Pro/E软件辅助设计,可大大提高模具设计和制造效率。生产实践表明,模具操作方便,出模顺利、易于粘接,尺寸精确,生产效率高。关键词消失模铸造;模具设计;Pro/E中图分类号TG249.6文献标志码A文章编号10012249(

2、2009010048一03在推土机、挖掘机、装载机和其他工程机械中,轴瓦是必不可少的,其主要起到保护、固定、润滑机械轴的作用,铁套是包裹在轴瓦外面的筒形铸件,起支撑、固定轴瓦的作用。铁套原生产工艺为砂型铸造,铸件尺寸精度低、表面粗糙、内部质量差、易产生气孔和夹砂等缺陷。采用消失模铸造u30生产铁套。其内部缺陷大大减少,尺寸精度高,表面光洁,加工余量小,而且中部的4个孔可全部铸出,机加工工作量显著减少,另外,采用消失模铸造方法可实现一箱多件,生产效率提高,工作环境、劳动强度得到显著改善。对于消失模铸造来讲,模具设计与制造是其关键环节之一。本课题依据灰铸铁铁套铸件的结构特点,采用Pro/E软件对铁

3、套消失模模具进行了设计。1铁套铸件结构分析铁套铸件法兰处最大直径为162mm,法兰下面套筒直径为115mm,铸件高度为89mill。套筒内壁直径为72mm。其中在外部筒壁上有4个对称并且平均分布的圆弧状凹坑,加工时要在凹坑正中钻&12ITiITI的孔。铁套的j维造型见图1。图1铁套三维造型根据铁套铸件的结构特点,通过仔细分析,在筒壁凹坑的圆弧最大直径处,将其分为两部分(上模和下模分别制模。制取消失模后再将其粘结成一个整体。通过比较发现这种设计方法既可以简化模具加工,批量生产又比较方便。铸件的上模实体图见图2,铸件上部分主要特征是在法兰的下面有一个环形的凹槽、在筒壁上有弧形凹收稿日期:2

4、0080731;修改稿收到fl期;2008一1015i,31李建辉,杜文博,吴玉锋,等.Mg一6AI一2Sr-xNd镁合金的显微组织和力学性能J.特种铸造及有色合金,2007,27(6;482484.4潘复生,韩厚恩.岛性能变形镁合金及加工技术M.北京:科学出版社,2007.53DAVID H,QIAN M.MARK A。et a1.Grain refinement of magnesiuln alloysJ.Metallurgical and Materials Transactions,2005,A36: l669-1678.63GETSEI。EV z N.Casting in all e

5、lectromagnetic fieldi'J.Journal of Metals。197l。23(10:37-38.7VIVES C.Electromagnetic refining of aluminum alloys by the cremprocess:partIworking principle and metallurgical resultsi,J3.Metallurgical Transactions,1989,B20:623629.83VIVES c.Electromagnetic refining of aluminum alloys by the crem pro

6、cess t part11specific practical problems and their solutions 48J.Metallurgical Transactions.1989。B20:631643.93DREZET j M,RAPPAZ M。CARRUPT B.et a1.Experimental investigation of thermomechanieal effects during direct chill and electromagnetic casting aluminum alloysJ.Metallurgical Transaetions,1995,B2

7、6:82I-830.i'lO庞磊.张兴国,郝海。等.7050铝合金晶粒细化的研究J3.特种铸造及有色合金,2007,27(6:479481.11潘复生,韩厚恩.高性能变形镁合金及加工技术I-M.北京:科学出版社.2007.13黎文献.镁及镁合金M.长沙;中南大学出版社.2005. (编辑:张春明万方数据灰铸铁铁套消失模模具设计谭建波等坑。因此,上模模具的分型面选在法兰与筒壁的交界处,这样既有利于模具的分开,又有利于模具的定位。下模见图3。图2上模实体图图3下模实体图2模具总体设计2.1模具收缩率的确定与模具尺寸相关联的收缩率主要有以下两个方面:第一是模样泡沫材料的收缩率;其次是铸件材料

8、即灰铸铁的收缩率;本课题选用EPS材料,在常温下,EPS的自由收缩率一般为0.2%O.8%。综合考虑EPS材料的成形过程、冷却条件等影响因素,本课题选取EPS材料的收缩率为0.5%。影响灰铸铁收缩率的因素有很多,如化学成分、铸件本身结构、铸型等,综合考虑,灰铸铁的收缩率取0.9%,所以,本模具设计的总收缩率为1.4%。2.2加工余量的确定消失模铸造的零件,其尺寸精度为CT68,公差等级可达E级,按照GB/T64141999中的规定来确定铸件的加工余量,对于尺寸介于63100mm的加工面,单面加工时,取加工余量为0.7mm;双面加工时取加工余量为1.4mm,外廓尺寸介于100160mm的加工面,

9、取单面加工余量为1.1mm,双面加工余量为2.2 mm;大于100mm的孔,其加工余量取双面,取值为1.4mm,其他未做特殊要求的加工面,其加工余量均为单面,取值为1mm。3模具本体设计对铁套铸件的模具设计,首先考虑设计的模具是否能适应实际生产,把铸件分为两部分设计模具,然后再将生产的消失模粘和在一起,在消失模的粘结面上添加了两个组合定位时的凸凹台。为了保证上模的顺利取出,设计模具时采用了两个活块,活块与模具框体组合采用燕尾槽结构。3.1上模镶件的设计上模镶件的设计采用实体造型方法,即首先构造基础剖面,再通过拉伸、旋转、截面延伸、非均匀截面延伸等方法来形成简单实体,然后再通过求和、求交、求差等

10、布尔运算精确确定构造复杂的实体。模具结构采用薄壳结构,即模具型腔的背面形状按照型腔面来设计,以确保模具壁厚均匀。采用锻铝材料做模具,模具型腔壁厚的推荐值为810mm;采用铸铝毛坯,其型腔壁厚推荐值为10121Tim。本课题采用Pro/E软件来绘制铸件的平面图。再运用拉伸、去除材料、孔命令等生成铸件的实体图,使用添加材料的方法形成型腔。一卜模镶件实体图见图4和图5。图4上模镶件上型实体1t(1/2图5上模镶件下型实体图3.2下模镶件的设计下模镶件的设计方法与上模镶件相同,见图6和图7。图6下模镶件上型实体图图7下模镶件下型实体图3.3上、下型模框的设计模框的设计既要考虑模框的尺寸不宜过大、模框的

11、强度达到实际生产的要求,还要考虑模具要尽量节省材料。上、下型模框的实体图见图8和图9。图8上型模框实体图图9下型模框实体图3.4上、下型模具镶拼结构的设计上、下型实体图见图10和图11。图10上型实体图图11下型实体图 49万方数据一特种铸造及有色合金209年第29卷第1期4模具CAM燮竺之堡?煮羹篓竺兰篓孚型j易亏竺毪量羔薹见i,i蒜量铸造的铸茹茹嚣篙帅,翼嬲砂警燃鬟急曩星冀釜磊盖景蒜嘉,箍妊j X 。蒜o ,土啊¨u 一36模铸造每箱可铸件。应用该模具生产的?肖失模模型1。“”、”哪”J-不里1。“。 图14铁套消失模模型图15铁套砂型铸造毛坯5结语(1为了铁套模样的顺利取出和便

12、于模具的加工,设计采用镶拼结构,活块与框体定位采用燕尾槽结构。使用结果表明,设计的模具操作方便,消失模出模顺利、易于粘结、尺寸精确、生产效率高。(2应用Pro/E软件的三维造型功能,通过分块造型、分别装配的方法,设计了模具三维实体图。图16铁套消失模铸造毛坯参考文献1黄天佑,黄乃瑜,吕志刚.消失模铸造技术M.北京:机械工业出版社.2004.2袁子洲,张劲松,陈秀娟.消失模精密铸造工艺研究口.特种铸造及有色合金,2003(4:46-47.3陈尧剑.黄天佑,康进武,等.国内外消失模铸造技术研究新进展J.特种铸造及有色合金,2005,25(10:623628.(编辑:栗万仲应对金融危机探索白银产业发

13、展2008年11月7日,由中国有色金属工业协会、中国五矿化工进出口商会、中国珠宝玉石首饰行业协会、中国商业联合会、世界白银协会联合主办的“2008年中国国际白银年会”在海口市举行。中国有色金属工业协会会长康义到会祝贺。他在讲话中指出,中国的白银产业自2000年市场开放以来,得到长足发展,尤其是近几年来发展较快。呈现以下特点:总量持续增长,产业集中度有所提高;企业效益明显增长;进出口贸易中出口增长较快;产业深加工和产品应用领域有了很大发展;科技创新成果显著,技术水平有所提高,产业结构得到进一步调整,环境保护有所改善;回收再利用产业得到蓬勃发展。在谈到当前全球性金融危机对我国白银及整个有色金属行业的冲击时,康会长表示,今年有色金属工业遇