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铸造模具

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铸造模具范文第1篇

侧模设计包括铸件水平分型时无法出型的凹槽部位,采用侧模可有效的解决这一问题。侧模通过底部的滑键安装在下铸型上,下好芯后,将侧模推入,铸件出型时,上铸型升起后将侧壁模抽出,便可顶出铸件。

2模型设计的特点

2.1直浇道的设计方案

水平分型大型金属型模具设计,有一些常规的设计方法通常是模型本体和浇注系统分体设计,直浇道活块安装在上模型上,浇注后先将浇口道活块撬出,然后起模,这种设计一是必须保证活块撬出时有足够的上升空间,二是撬出时有足够的力量(因为出型时浇口道已经凝固)。本设计由于受到浇注机的限制,上模型距浇注机联接板的高度小于浇口道的高度,无法实现活块取出,因此,设计时浇口道活块外形采用反斜度出型结构,浇口道内腔仍采用正斜度设计,以保证正常的充型。设计时为保证活块的定位准确,在下铸型留出一个深度为10mm的定位槽。浇口道活块分成两个半圆柱体,合型前将两半圆柱体合紧,放置在下铸型的定位槽处,为便于活块的取出,在两半圆的结合面处留有两个撬口,便于活块的取出。合型时利用上模型的配合斜度将浇道活块挤紧,出型后活块留在下铸型上,撬动活动支口,就会方便的将活块撬出,和浇道分离。

2.2补缩冒口的设计

采用水平分型设计的模型,有1个共同的难题,就是铸件厚大部分冒口的布置和补缩效果不容易实现,有时为了加强补缩,往往采用加大冒口降低工艺出品率来实现。原因是水平分型的冒口必须和铸型出模方向一致,必须是反斜度设计才能实现,出型反斜度的设计往往是冒口的截面积向上逐渐缩小,其结果是补缩效果由上到下逐渐减弱,难以形成有效的补缩通道。为解决这一难题采用了铸型和型芯之间的斜度差来实现,也就是外型设计的斜度尽量小,而芯子的斜度尽量大,这样形成一个外型和芯子的斜度比差,斜度比差形成一个上大下小的补缩范围,实现了对铸件的有效补缩。由于铸件底部的“+”字形油道处热节很大,易产生缩松,外型很难设置冒口。便想办法在内腔芯中增加了4个暗冒口进行补缩,效果非常明显。

2.3反压顶出设计

一般的水平分型设计尽可能的将附着力大的一侧放置在下铸型内,这样做的目的是保证上铸型起模后铸件能留在下铸型内,利用下铸型的顶出机构将铸件顶出。但该产品由于结构的限制,铸型上表面有很多加强筋和几处厚大部位需要补缩。而且上铸型的表面占去整个铸型面积3/5,这也就造成上铸型的附着力远远大于下铸型的附着力,加上横浇道的2/3也布置在上铸型,这就造成铸型起模时,铸件留在上铸型上,致使铸件无法取出,而现有的重力浇注机只有一个上升油缸实现上铸型的升降,而且普通浇注机也都是这种结构形式,只有一个上升油缸。为了保证铸件能顺利的留在下铸型,在浇注机上增加一个顶出油缸来解决这一难题,但现有设备既没有油缸也没有位置来安装顶出油缸,必须用其它方式来解决这一难题。为了保证铸件能顺利留在下铸型内,必须在上铸型起升时有一个相反的力作用在铸件上,才能保证铸件不被带到上铸型,解决的方法是:(1)在浇注机的运行底板上安装2根导柱,导柱固定在底板上,位置放在铸型的中心线上。(2)在上铸型上设计铸件顶出杆,顶出杆的大小、数量和位置以铸件顶出时保持平衡为主,顶出杆固定在顶杆板上。(3)设计1根反压横梁安装在顶杆板上,反压横梁和底板上的导柱利用插销联接。

2.4起模步骤

(1)浇注后把插销插入导柱和横梁插孔。(2)起模时上铸型上升,反压横梁由于受插销的限制,不能上升,而横梁作用力压在顶杆板上,使顶杆紧紧顶住铸件。(3)当铸型上升到一定高度,铸件和铸型分离,此时停止上铸型的起升,将插销拔出继续上升,铸件留在下铸型。(4)浇注小车外移离开上铸型位置,取出直浇道活块,开动下型顶出油缸,将铸件顶出

3应用和推广情况

大型金属型水平分型模具的设计同垂直分型的模具有较大的差别,垂直分型的浇注系统基本上布置在分型面上,对浇道和冒口没有特殊的要求;而对于水平分型的模具设计,除考虑模具本身的结构外,同时对铸件的出型、直浇道的出型以及冒口的补缩都有相关的要求。

3.1直浇道的其他设计

在直浇道的设计方面除去本文介绍的反斜度出型设计外,在出型高度不受限制的情况下,也可以采用直浇道合模后再放入的结构形式,只是在开模之前要先把直浇道撬出,而且一般情况要选择在直浇道没有完成凝固的情况下就撬出。

3.2冒口的其他设计

在冒口的设计方面除了本文介绍的利用模型的斜度和中间芯子的斜度差形成的截面积差,产生一个温度梯度,实现铸件的有效补缩,这种方法通常在浇注后再点冒口,效果更好,也可以采用砂芯保温冒口来实现冒口的顺序凝固,实现铸件的补缩。

3.3暗冒口的设计

在无法放置明冒口实现铸件补缩的情况下,可以采用设置暗冒口的方法进行补缩这可以取得同样的补缩效果。

3.4预留支口的设计

在铸件附着力大,浇注机的起模力不足的情况下,可以在模具设计时事先在模具的分型面上留有支口,可以借助撬杠的力量增加起模力,也可以增加一定的辅助设施来实现铸件的顶出。

4结语

铸造模具范文第2篇

关键词:模具;制作;发展

前言:

模具作为工业产业的必备工艺设施,是组成与发展我国的模具产业的基础,逐渐受到社会的青睐与关注。在IT业、汽车制造业、家用电器、精密仪器、钟表业、与通讯等产业里,百分之六十的组成员间,都需利用模具制造。模具产业在我国经济中有着重要作用,模具产业是新时代工业的重要组成部分之一,作为新时代工业的重要行业,是现代工业的一项构成部分,模具产业的重要性,还因为关系到经济发展的五个支柱行业――机械、电子、汽车、石化、建筑,都需要模具产业的发展与它们相配合适应。

一、国内制作模具企业情况

我国制作模具的各个企业,基本上能分成下面几种:第一种是制作模具专业的专业单位(包含合资与独资企业),该类单位设备优良,技术过硬,是制作模具产业的主要组成部分;第二种是制作专业配件的模具车间;第三种是近年来出现与发展的私营与民营模具厂,这些单位规模较小,数量很多,彼此有分工,罗列在江苏、浙江、福建、广东等地区,其中某些单位已经发展到较强的实力;第四种是兼做制作模具的某些模具厂。总体来讲,研究、生产模具的生产单位呈多元化,并向高水平发展,这也是中国经济发展带来的必然趋势。

二、人才结构情况

世界上模具的企业对人员能力素质的要求较高,专业人才要一专多能,所以都可以自己完成从设计到制作的各个环节;实际操作人员也要有着各类操作技能;市场销售人员对模具的认识与把握比较到位。但是我国模具生产中分工较细,但是综合水平比较突出的人才尚比较缺乏。 世界模具生产单位对CAD/CAM/CAE等专业技术的使用已经非常普遍,快速原型制造铸造模具的利用也非常普及。我国模具生产单位里的某些骨干单位在此方面与世界定尖水平的距离已经远小于前,甚至某哦谢已经追上国外先进水平,随着不断学习世界先进技术,以及我国各单位的研发能力的加强,距离正逐步拉近。

三、铸造模具的设计与制造技术

我国制作能力水平、产品质量、技术含量等与世界先进国家相比仍存在一定距离。制作技术方法用砂型制作为主,里面的手工操作、半机械化塑形还为很多单位倚重,然而近纪念年我国铸造行业发展较快,每年有着7%~10%的增长速度。我国的汽车生产也出于迅速成长的进程中,为了降低车辆重量,汽车生产的铝、镁等轻金属需求量会有所提高,这就把模具的制作提高到了新的的质量要求。我国生产技术装备与先进国家比较仍存在不小的距离。而是世纪就是年代之前,生产模具的设计利用计算机的还不多,其生产也基本利用普通万能设备。到了九十年代,伴随合资与独资企业的涌现,世界先进的模具装备与生产技术的不断引入,促进我国自主生产模具设计与技术水平的渐渐提高,甚至有的单位已经拥有了设计与生产大型精密模具的势力,例如一汽铸造有限公司铸造模具厂自主生产的3400吨压铸机利用的压铸模具,其重量已达33.5吨,是当前我国压铸模里最大的模具。

四、发展趋势

目前,模具行业在设计与生产上的基本发展趋势有以下几点:

1、模具企业的生产技术水平提高,高新技术在模具的设计和制造中的应用,已成为快速制造优质模具的有力保证。CAD/CAM/CAE的应用,显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性,CAD/CAM/CAE已成为模具企业普遍应用的技术。

2、铣削加工是型腔模具加工的重要手段。高切削速度、高进给速度和高加工质量的加工技术,具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高(为普通铣削加工的5~10倍)及可加工硬材料(可达60HRC)等诸多优点,因而在模具加工中日益受到重视。高速加工技术引入模具工业,提高了模具精度,大大缩短了模具生产间隔。研究情况显示,那些复杂程度不高的产品,HSM制作时长能降低30%甚至更多。

3、电火花工艺在模具的生产里是必备的基本技术。电火花工艺对那些淬火过了的深、小型腔的制作还是必须的技术。比如日本沙迪克公司生产的直线电动机生产时所采用的数字控制电火花成型机床,就有着驱动反应迅速、传动和定位精确、热变形程度低等长处。又如瑞士夏米尔公司所采用的电火花成型机是配备了P-E3自适应控制程序、PCE能量控制程序和自动编程的只能程序,在模具的生产里产生了巨大的积极效果。

4、精密、体积较大的模具的生产,对检测设备的精度等条件逐渐提高。目前精密模具已经精确到了2~3μm,生产模具的精确度标准已提高到10~20μm。迄今我国企业通常利用的检测设备是意大利、美国等国家有着数字化只能扫描特点的测量机。

5、快速原型生产模具目前已处于实用阶段,LOM、SLS等工艺使用时的准确性与技术水平也符合世界同类产品的标准。

6、模具毛坯的快速生产工业。基本上有干砂实型生产、负压实型生产、树脂砂实型生产等工艺。

7、各个买家对模具的交付期的要求日益缩短、模具的销售价格也低于以前。为了确保按时交付,充分的管理与压缩成本已经是模具单位经营与发展的基本因素。利用优化的管理信息系统,促成集成化管理,对于模具生产单位来讲,尤其是那些规模较大的模具生产单位,已经成了一个需要达到的目标。例如一汽铸造模具厂已经在总体上达到了信息化网络管理,在计划声称、工艺制作,到质量检验、入库保存、数字统计、成本核算等方面,基本上使用了信息机管理系统,单位各子系统能够利用信息网络共享信息。

结论:

目前世界经济发展正在恢复阶段,市场投资、经济消费正持续不断的升温,经济情况向稳向好的方向发展,这就给模具产业驶入发展快车道带来优越的环境。伴随全球经济的发展,相信我国模具产业的发展速度将会逐渐加快脚步。我国廉价劳动力的低成本的特点与国家经济不断飞速发展的良好局面,我国模具行业发展的空间会很大,预计到2018年,我国会一跃成为世界最重要的模具生产产地之一。

参考文献

铸造模具范文第3篇

1.1产品结构的改变

新型静音雨棚在大弧面上增加了波浪形雨水排水沟,当雨水击落在波浪面能快速分解,噪声小,雨水排出快。传统雨棚大弧面平整,雨水接触面大,噪声大。生产方法的改变新型静音雨棚采用模具冲压成形,实现了工业化批量生产,质量稳定[1]。传统雨棚采用人工钣金,生产效率低,劳动强度大。

1.2产品结构的优点

新型静音雨棚与传统雨棚相比,提高了产品整体刚性,雨雪的承载力增强,雨棚不易变形;采用0.3mm的彩钢板替代了传统的0.7mm彩钢板,节约了材料成本;可以叠放运输,减少物流成本。外观也比传统雨棚漂亮。

2静音雨棚冲压成形工艺问题分析

图3为静音雨棚大弧面波浪形设计结构。其冲压成形工序为大弧面弯曲波浪胀形宽度方向两端弯曲。在波浪胀形工序中容易出现起皱和拉破现象。

2.1起皱现象及产生原因

静音雨棚采用0.3mm厚的彩钢板,雨棚产品宽0.7m,长为2.4m,该产品属于薄板类大型覆盖件。其成形主要难点在于大弧面顶部区域(图4)极易起皱。其原因为雨棚产品的波浪胀形属于纯胀形,其变形是依靠变形区部分板料厚度变薄,表面积增大来实现的。胀形波浪时四周坯料不能同时发生塑性流动,一旦流入波浪胀形区,即在大弧面顶部区域起皱。冲压成形时,由于产品在宽度方向(700mm方向)首先完成大弧面弯曲,在波浪胀形时表面积的增大主要来自于产品长度方向(2400mm方向)。为了避免起皱缺陷,在模具设计中采用压边装置,即在产品长度方向采用压边装置。常用的压边方法为弹性压料装置,弹性压料力越大则压力机的压力则越大,压机的压力计算公式为[2]:增加压边力将导致成形设备的吨位增加,造成能源不必要的消耗。为解决以上问题,本文在模具设计中采用压延筋压料的方法,即在雨棚产品长度方向两端增加压延筋成形工序,该工序放在大弧面波浪胀形前进行。

2.2拉破现象及产生原因

增加压延筋后,周边坯料在冲压成形时必然承受很大的拉应力,当拉应力超过了该区域材料的抗拉强度时,四周边将会被拉破。拉破之后四周边坯料向中心塑性流动,继而引起新的起皱。因此,静音雨棚冲压模具设计的关键技术在于防止起皱和拉破。

3静音雨棚冲压模具的工作原理

静音雨棚的模具结构设计如图5所示。模具安装在700t的四柱压力机上。钢板平铺于模具凹模表面(有弯曲凹陷现象不影响成形),此时凹模两端压延筋高于凹模面25mm。(1)当上模下行接触钢板时,大弧面开始弯曲;继续下行时,钢板沿2.4m的长度方向拉延筋成形。(2)凸模继续下行,在大弧面上开始波浪胀形。由于两端压延筋先成形,钢板四周边被压紧,控制了胀形时变形区外的材料不向变形区内转移,保障波浪胀形顺利成形。(3)当上模接触下模时,完成波浪胀形和700mm方向的弯曲成形。

4静音雨棚冲压模具设计

4.1模具镶拼结构

雨棚模具如图6所示。在雨棚产品2.4m长度图6雨棚模具(a)设备及模具照片(b)3对320mm模具镶拼Fig.6Canopymold(a)Equipmentandmold(b)Threepairsofmoldsplicingof320mm方向,模具采用镶拼结构,镶拼块长度分为320mm。凸凹模3对、400mm凸凹模1对、560mm凸凹模1对、480mm凸凹模1对。模具用3对320mm镶块镶拼(320×3=960),可以组合出960mm的雨棚模具,成形产品加上两边余料即为1.0m的产品。把全部模具镶块镶拼(320×3+400+480+560=2400),可以组合出2.4m的雨棚模具。以此方法镶拼模具,该类雨棚产品有1.0,1.5,1.8,2.0和2.4m多种产品规格。模具采用镶拼结构后使模具的加工成本及制造难度大大降低[3-4]。

4.2铸造模具毛坯设计

采用消失模铸造的方法制造模具镶块毛坯(图6b),模具镶块毛坯形状可以根据成形模具形状留出10mm的加工余量,并设计为空心镶块毛坯,中间可以增加支撑筋。铸造模具毛坯其刚性好、重量轻、加工废料少,成本大大降低。

4.3压延筋压料结构

压延筋压料结构设计是整副模具的核心技术。凸凹模中的压延筋设计如图7所示。压延筋的凸模设计如图7a所示,选用320mm凹模镶块,铣削出通孔,将压延筋凸模3按单边0.1mm的间隙配入长条通孔内(图5),凹模4底部用氮气弹簧5作为弹性元件,压延筋凸模在长条通孔内做上下滑动,其作用为:(1)压延筋胀形;(2)为下一步胀形波浪,起到压边作用;(3)开模时顶出产品。压延筋的凹模设计如图7b所示,在320mm凸模镶块1上铣削压延筋凹模。氮气弹簧可以为胀形压延筋提供胀形力,并为胀形波浪提供压料力。由于该模具采用了压延筋结构来防止坯料流动,故压料力小于压延筋胀形力,只需计算压延筋胀形力即可。

5压延筋凸模圆角的研磨修配

压延筋凸模圆角的研磨修配是整副模具制造的关键技术之一,如果圆角过大,钢板波浪区域胀形时两端压延筋区外板料塑性流入波浪胀形区,导致产品起皱。如果圆角过小,成形压延筋时压延筋被胀破,失去压料作用,也会导致产品后期胀形波浪时起皱。故钳工修配要放在现场试模时进行,由小至大边修边试模,直到达到可以稳定生产。

6结语

铸造模具范文第4篇

关键词:数控加工 快速模具 工艺

中图分类号:TG76 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)06-0134-01

在快速模具制造的两种方法中,直接法虽然在缩短模具制造周期、降低成本等方面具有优势而备受关注,但离实际应用还有一定差距。目前发展较快的快速原型技术却因专用激光成型设备以及原型材料过于昂贵而限制了应用范围。随着计算机和控制技术的发展,数控加工设各已广泛应用于制造企业,而精密成型技术经过多年的发展,理论和实际操作过程都已经十分成熟。在此背景下,本课题提出了将数控加工技术与现代精密材料成型技术结合,以期克服激光快速原型技术在表面及尺寸精度低、机械性能低以及成本高、尺寸规格受限制等方面的不足,开发一种基于数控加工技术的低成本、高精度快速金属模具制造工艺。

一、快速模具技术和数控加工技术

快速模具根据不同的制模工艺方法,可以分为直接快速模具和间接快速模具。直接快速原型模具,以快速原型件直接作为模具,可以用作砂型铸造模具、低熔点合金浇注模、试成形用注塑模、熔模铸造的蜡型、蜡型的替代品和蜡型的成形模:间接快速模具指以快速原型件为母模,通过型腔复制制作模具,包括硅橡胶复制、金属冷喷涂、精密铸造、树脂材料性强复制等。直接法尤其是直接快速制造金属模具方法制造环节简单、能够充分发挥RP技术的优势,特别是与计算机技术紧密结合,能够快速完成模具;对那些需要复杂形状的内流道冷却的模具与零件,采用直接RT法有其他方法不能替代的优势。但是直接法在模具精度和性能控制方面比较困难,特殊的后处理设备与工艺使成本有较大提高,模具的尺寸也受到较大的限制。和直接制模法相比,间接铡模法通过快速原型技术与传统的模具翻制技术相结合来制造模具,由于翻制技术已经十分成熟并具有多样性,可以根据不同的应用要求、使用不同复杂程度和成本的工艺。

数控加工,也称为NC(Numerical Contr01)加工,是将待加工的零件进行数字化表达,数控机床按数字控制刀具和零件的运动,从而实现零件加工的过程。数控加工技术经历了半个世纪的发展已经成为应用于当代各个制造领域的先进制造技术。数控加工的最大特点有以下两点:一是可以极大地提高精度,包括加工质量精度及加工时间误差精度;二是加工质量的重复性,可以稳定加工质量,保持加工零件质量的一致性,也就是说加工零件的质量及加工时间是由数控程序而不是由机床操作人员决定。

二、开发基于数控加工的快速模具的可行性

世界先进工业化目家的RPM技术在经历了模型与零件试制、快速树脂软模制造阶段后,目前正向快速金属模具制造(RMT)方向发展,特别是兴起于本世纪80年代术期的快速原型技术,为快速模具制造开辟了很好的途径。目前已经提出众多的RMT方法可分为由RP系统制作的快速原型复制金属模具的间接法和根据CAD数据直接由RP系统制造金属模具的直接法两大类。直接快速模具制造指的是利用不同类型的快速原型技术直接制造出模具本身,然后进行一些必要的后处理和机加工以获得模具所要求的机械性能、尺寸精度和表面粗糙度。目前能够直接制造金属模具的RP工艺包括激光选区烧结(SLS)、三维打印(3D.P)、形状沉积制造(SDM)和三维焊接(3D—Welding)等。目前数控加工技术在制造业应用越来越广泛,数控加工设备已由原来的高精端设备变成大多数工厂具有的普通设备。精密材料成型技术发展迅速,典型的有泡沫实型消失模精密铸造技术及石膏型精密铸造技术。因此将数控加工技术和精密材料成型技术相结合,开发一种成本更低、周期更短的快速模具技术将大大提高模具制造的竞争力,在模具工业应用上具有很大的发展前景。

三、数控加工技术在模具中的应用

种类繁多的数控加工方式为模具加工提供了更多的生产手段。根据其特点,可以将模具分为很多类,在实际生产中,根据不同的模具制造加工特点,选择最合适的加工方式,以降低成本,提高生产效率。

对于旋转类的零件,一般采用数控车削加工,如车外圆、车孔、车平面等,酒瓶、酒杯、方向盘等模具,都可以采用数控车削加工。

对于具有复杂外形轮廓或带曲面的模具,电火花成型加工用电极,一般采用数控铣削加工,这类模具如注塑模、压铸模等都采用铣削加工。

对于微细复杂形状、特殊材料模具、塑料镶拼型腔及嵌件、带异形槽的模具,都可以采用数控电火花线切割加工。

模具的型腔、型孔,可以采用数控电火花成型加工,包括各种塑料模、橡胶模、锻模、压铸模、压延拉伸模等。

对精度要求较高的几何皓面,可以采用数控磨削加工。

型腔、型芯加工主要依靠铣削加工及电火花成形加工(EDM)。在铣削加工方面,目前国内大量采用普通铣削、各类数控铣削、数控仿形铣、加工中心加工等;在EDM方面,各类普通电火花成形加工、数控电火花成形加工(NCEDM),在我国也已大量应用。

四、基于数控原型的快速制模工艺特点

基于数控加工原型的快速模具制造技术结合了数控加工技术和精密铸造成型技术,具备数控加工的生产效率高、加工精度高、便于设计变更和加工过程柔性化等特点,同时该工艺是一种快速模具制造技术,因此也具有了快速模具制造技术的制造周期短、成本低、方法多样及适应性广等特点。在工艺中从三维CAD模型的设计、原型材料的准备到模具的精加工与调试,若对整个过程都实施并行制造,对每道工序进行有效的协调,可以大大缩短模具制造周期,降低制造成本,在实际生产中获得广泛应用。

采用基于数控加工原型的快速模具制造工艺,可以在CAD环境下实现对整个制造系统的精度控制和误差补偿;可以与形式多样的快速精密成型技术相结合,根据不同的要求,使用不同复杂程度和成本的工艺,较好地控制模具的精度、表面质量、机械机械性能和使用寿命,可以对各个环节进行有效地实施并行制造,在降低模具制造成本,缩短了生产周期方面具有很大的优势,具有明显的直接的经济效益。

参考文献:

[1]颜永年等,快速模具技术的最新进展及其发展趋势,航空制造技术,2002(4),p17~21

[2]徐进、陈再枝等,模具材料应用手册,机械工业出版社,2001年第1版

[3]罗继相等,浅析我国模具行业现状及发展趋势和对策,模具技术,2001, p71~75

铸造模具范文第5篇

在未施行信息化之前,一汽铸模主要存在以下问题。

1,技术开发。在图档查询方面,由于图纸文档分散保存在个人的计算机中,靠人工记录去查找需要信息越来越困难。在版本管理方面,在设计过程中,多次版本更改容易造成版本混乱,各部门版本更改容易造成不一致;在产品更改管理方面,人为带来的差错不能保证产品数据的一致性;在项目管理方面,部门之间靠人工传递信息驱动工作,缺乏有效的控制手段来跟踪和控制项目的进度,在数据集成共享方面,信息仍靠文字通知传递,交流,不能真正实现数据共享。

2,计划部门。生产计划的编制是根据工作中心计算出来的一个能力当量的概念,而不是真正的制造天数,只能进行宏观调控计划,不能用来指导车间的实际生产。车间详细排产计划所需的基础数据不准确,生产成本难以控制,工时定额、工具、设备状态以及生产现场状态等进行车间作业计划所需的基础数据不准确。

3,车间管理。车间无法实现实时的动态跟踪和控制在制品的进度信息,不能及时向厂级计划部门及其他相关部门反馈相应的信息以支持其决策;对机床的使用情况不能进行有效地监控,如机床占用情况、机床停机情况、机床实际负荷、机床累计负荷;派工单发放及上缴统计不及时,工时的信息反馈也是通过人工录人,造成工时信息带有随意性,不准确且录入时间滞后,厂级部门不能及时了解实际生产情况。

4,物料管理。物料管理主要是管理生产过程中的物料,包括领料、发料、外协,检验、返修、报废、入库等内容,生产所带的物料一般包括生产耗材(刀具、铜丝、电极等)、原材料(模架、板材、棒料等)、外购件(各种委托加工件)、标准件(弹簧、顶杆、螺栓等),在信息化之前完全是手工作业方式,劳动强度大,往往存在物料积压和短缺现象。CAXA PLM项目的实施

早在2002年初,我们厂把信息化管理工作纳入了工作重点之一,先后对几家软件公司进行比较之后,最终选择了CAXA。

CAXA PLM将以前从设计、计划、采购、制造到交付全过程分散、隔离的信息集中在一起,实现信息的共享,更重要的是在这些数据的基础之上为决策者提炼出宝贵的参考信息,如:设备负荷、工艺产值、生产进度、刀具消耗等。CAXA PLM实施的内容包括以下几个方面。

1,营销管理。营销管理包括销售订单建立,订单跟踪等功能,系统提供了以订单为中心的查询功能,可以使营销员直观地了解订单完成的全过程及中间出现的问题,以及是否按预定计划完成订单,达到用户的要求,并可以核算实际成本,为以后的营销报价工作积累数据。

2,计划管理。系统中计划包括网络计划、物料需求计划、作业计划,计划管理包括计划的制定及计划执行的跟踪。

3,设计管理。设计部门根据模具网络计划的要求进行模具设计,所有设计数据通过统一的数据平台管理,保证数据及时有效,版本正确,并通过设置对不同的用户赋予不同的权限,保证数据安全。

4,工艺管理。工艺员直接读取设计员在图文档管理系统中上传的BOM数据,导人到工艺设计系统,并提交采购清单给采购员。

5,采购管理。采购员在接到采购申请后,根据库存情况生成采购订单进行物料采购,并监督到货情况,在系统中反馈,其物料的到货信息是生产计划开始执行的前提条件。

6,生产管理。根据作业计划及物料到货情况进行模具生产,系统提供了实时数据采集功能,利用条型码技术将实际工序生产情况反馈到系统中,系统将实际数据与计划进行对比,在人工参与下进行计划的调整,使各环节有序地进行。

7,质量管理。对于加工完毕的零件需要进行100%质检,由工人将零件送往检验处进行检验,检验人员根据检验结果填写检验结果单。

8,工具管理。系统提供了工具的基本管理功能,使模具制造中常用的刀具与模具关联,从而统计其消耗,系统可以根据设置在库存达到最低库存时给予管理员提示和预警。实施效果的分析与评价

综合而言,一汽铸模采用CAXA PLM实行管理信息化后,有了以下转变。

1,企业内部的业务过程实现规范化管理,业务过程的效率得到提高。

2,企业内部信息实现共享,技术及业务的信息实现快速和有效传递,公司管理结构扁平化,用户可方便查询需要的业务、技术、生产、库存、采购等信息。

3,使原来的技术及业务数据得以记录与保存,存放在个人计算机里的公司的数据得到安全可靠的管理。

4,工程数据与系统高度集成,通过系统方便浏览需要的工程文档,包括图像、2D图形(DWG、DXF)和3D图形、检测报告、修改通知等。

5,实时车间工序监控,帮助生产管理人员监控设备的生产情况及工件的加工进程,提高设备的利用率,控制生产进度。

“模具生产管理系统”已成为一汽铸模厂模具制造过程高效管理的有力支撑平台和领导生产决策的得力助手。一汽铸模厂厂长孙伟评价认为,CAXA开发实施的“模具生产管理系统”不仅在铸模厂属于是成功应用,即使在整个一汽铸造有限公司,甚至整个一汽集团内部,也是为数不多的信息化成功应用项目之一。

铸造模具范文第6篇

关键词:消失模 注浆泵 现代设计技术 UG

1.前言

我院广达注浆泵科技有限公司研制出BW系列注浆泵,在研制之初,全部泵体外壳采用砂型铸造技术进行外壳浇铸,生产出的产品具有加工余量大、表面粗糙度低,以及易出现气孔、冷隔、浇不足、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂等造型缺陷,因此,制造出来的产品,容易出现报废或次品,从而影响产品质量,影响产品使用寿命。

消失模铸造技术是目前国际上先进的铸造工艺之一,具有加工余量少、精确成型、无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm;铸件尺寸精度可达CT7至9;加工余量最多为1.5至2mm,可大大减少机械加工的费用。其工作原理是用泡沫塑料模样(包括浇冒口)代替普通模样紧实造型,造好型后不取出模样就浇入金属液,在灼热液态金属的热作用下,泡沫塑料汽化、燃烧而消失,金属液取代了原来泡沫塑料模所占的空间位置,冷却凝固后即可获得所需要的铸件。

在消失模铸造技术中,泡沫塑料模样的制作是重要的工艺环节,模样制造的好坏直接影响铸件的质量、形状等多个方面,而要得到优秀的塑料模样,则必须有优秀的模样的模具,因此,如何通过现代化设计技术,快速、准确地生成塑料模样的金属模具,成了设计的关键,我院通过反复实践,总结出使用现代工程设计软件UG来完成模具设计过程,具有设计周期短、设计精度高、可进行有限元分析等特点,本文对其设计过程作介绍,供相关工程技术人员参考。

2.UG建模技术介绍

UG是现代工业设计的大型工程软件,功能十分强大,使用UG进行建模,主要是完成三维模型建立,为后续模具设计过程做准备,使用UG进行三维模型建立,可以有以下方法:

叠加法:在作出一个基本体的基础上,像“砌墙”时不断加砖那样不断增加或去除新图素,从而使一个简单的模型变成一个复杂的三维模型。

缝合法:先制作片体,让片体加厚成为实体;或者先制作完全封闭的片体群,再让这些片体通过缝合得到实体,这种构造模型的方法称为缝合法。

综合法:将叠加法和缝合法联合使用。

使用UG完成制作的注浆泵泵体三维模型如图1所示。

图1 注浆泵泵头体三维模型 图2 泵头体模样模具

3.金属模样模具设计

由于消失模产品多为外壳类零件,其形状复杂,因此,对应的模具设计工作也过于复制,以往采用人工设计,速度慢,准确性差,重复修改困难,现在使用UG进行模具设计,具有快速、准确、可进行数控编程及加工等诸多优势。

使用UG进行模具设计的关键技术是进行电脑分模,对于不同模具,UG提供了不同的分模模块,而对于类似于消失模这类模具,则没有专门的模块,通过反复研究与实践,我们采取UG多种命令进行组合来完成模具分模的方法。具体操作过程介绍如下:

(1)模具分割

如果按如图1所示产品直接进行模具设计,几乎不能实现。因为其形状太过复杂,不便于抽芯拔模,因此,要对原来三维图形进行适当的分割,分成若干个可以方便进行模具设计的部分,各部分之间通过适当方式进行连接,最后总装成出乎塑料模样。为此,本模具分成如图2所示A、B1、B2、C、D共五个部分,经组装后得到图1效果。各部分之间有用来相互连接和定位的接榫,这样便于将各个模样模具生产出来的模样拼接成图1一样的整体模型。

(2)分模过程

将模具分成图2所示不同部分后,分别对各部分进行分模,制作成对应的模样模具。制作过程中,使用UG的布尔运算功能,再加上剖切、拉伸、旋转等命令来完成操作,以图2中另外A的模具操作过程为例,过程如下:

A.通过图2中零件A的三个通孔的中心作一基准平面,并以该面为基准,作一拉伸体,使其包围零件A。使用求差命令,将原来的零件A去除,结果如图3中A所示。

图3 下模制作过程

B.再在图3中A模型的M、N两个端面处制作两个基准平面,然后使用“分割体”命令对模型A进行分割,得到前、中、后三体,其中,中间体如图3中B所示。

C.对中间体使用拉伸命令,去掉中间的三个圆柱体部分,结果如图3中C所示。最后,将上一步操作中的前、后二体与修剪后的C体合并,就得到图2中模型A的下模型腔。

D.用同样方法,完成上模型腔制作,再通过拉伸等命令完成侧抽芯机构,就完成了图2中模型A的模具设计。

(3)模具体加工

使用UG加工功能,可以方便编写出数控铣床、加工中心等机床的程序,从而使设计出来的复杂模具产品能快速加工成相应的模具零件,加快模具设计与生产进度。

4.结语

通过将UG应用到消失模具设计上,可以大大提高设计效率,提高设计的准确性,便于模具设计修改,便于其模具体在UG环境下加工编程,从而改变了传统的设计制造观念,做出的模具精准可靠。用UG进行消失模设计的方法,可供相关行业设计与制造人员参考与借鉴。

参考资料

[1]钟奇《UG NX4 实例教程》,北京:人民邮电出版社2008-06

[2]钟奇《UG NX 7.5 高级应用教程》,北京:机械工业出版社2012-08

[3]王文清《铸造工艺学》北京:机械工业出版社 2011-06

铸造模具范文第7篇

根据各个部位的冒口模数,选择出冒口的规格。在实际生产中,为了节省钢液总量,提高铸造效率,冒口主要选择补缩效率较高的保温冒口和发热冒口进行补缩,保温冒口的补缩效率是普通冒口的1.1~1.2倍,发热冒口的补缩效率是普通冒口的1.3~1.4倍,为了促进冒口的补缩效果,在铸件的厚大及热节位置放置尺寸适当的冷铁,要求冷铁的厚度为热节尺寸的2/3至1/1,保温冒口、发热冒口和冷铁设置的具置如图3所示。选择冒口具体规格如表2所示;为了保证整体铸件质量,在铸件的整体不规则热节位置全部放置铬铁矿砂,铬铁矿砂是铸造用特种砂,铬铁矿砂在铸造生产中主要用于大型铸钢件的面砂,防止铸件表面粘砂;铬铁矿砂是激冷材料,在造型时可替代部分冷铁。模拟过程前处理在使用模拟软件计算之前,要输入正确的参数,尽可能模拟其工厂的实际生产环境,模拟软件计算的主要参数设置如表3所示。冒口和冷铁的设置通过铸造模拟软件进行验算,验证的结果为合格,铸件组织结构致密,缩孔区域控制在冒口的内部。模拟结果如图4所示;图中孤立凝固位置基本消除,高温区域基本集中在冒口(图中深色部分),说明铸件缩孔缩松区域已向冒口区域转移,冒口起到了补缩作用;添加冒口后铸件的工艺重量W=4500kg,工艺出品率为69%.

2浇口的设计

1)浇口尺寸的计算根据铸件壁厚尺寸27mm,查表得出钢液在型腔中的上升速度v=13~16(mm/s),这里取最小值v=13mm/s;铸件的浇注时间T=H/v(H为型腔内的高度mm),即T=1330/13=102s;可以计算出浇注重量速度V包=W/T=4450kg/102s=43.6kg/s,通过查表的方式得出浇包包孔直径d=50mm;从而换算出直浇道的直径D=75mm,浇道的尺寸为75mm;即采用的漏底包直径为50mm.2)浇口位置的确定通过铸造模拟软件进行充型模拟,可以得出浇口开设在铸件的底部止口法兰处较合理,采取底注式浇注系统,图5显示金属液在充型时液面始终基本保持平面,说明该浇注方案设计充型平稳,金属液流动稳定,不易出现紊流、卷气等充型类缺陷;铸造工艺设计结果通过冒口模数法计算,以及模拟软件的凝固和充型计算模拟的应用验证,得出合格的铸造工艺设计结果,生产出了合格铸件,如图6.

3铸造生产简介

3.1铸造生产过程简介

3.1.1模型设计

零件内部空腔较大,且形状复杂,模具的制作需考虑每个砂芯的摆放难度和制造难度。在型板的侧面做出十字线,箱框不用做出用砂箱取代。泵体外皮全部采用组芯工艺制作。

3.1.2造型、制芯

造型采用的型砂种类为硅砂、铬铁矿砂,型砂目数为40目~70目,黏结剂为碱性酚醛树脂和固化剂。造型时,注意将热节、交角部位放置圆钢冷铁和铬铁矿砂,砂型的芯头部位和上端做出气道,保证排气畅通;由于零件内部空腔较大,且形状复杂,为了合箱放置砂芯方便,分型面采取上中下三箱造型工艺。整体复杂部位采用砂型剪胎工艺造型。造型时使用砂型剪胎工艺将铸件复杂无法起膜处单独做出。外皮的涂料涂刷保证5遍以上。制芯采用的芯砂种类为硅砂、铬铁矿砂,型砂目数为70目~140目,黏结剂为碱性酚醛树脂和固化剂。制芯时,砂芯中放置适当的气眼绳、泡沫等,提高砂芯的排气性和退让性;涂料的涂刷保证3遍以上。

3.1.3熔炼、浇注

熔炼采用AOD炉外精炼的方式,对钢液有效地除渣、除气,保证钢液质量;浇包采用5t漏包,漏包可以有效地提高钢水的质量,包眼尺寸为45mm,浇注前保证浇包烘烤在600℃以上;浇注前,用烘干机对型腔进行烘烤,型腔温度达到80℃以上;根据铸件壁厚确定浇注温度为1560℃~1580℃,浇注时间为80s左右。

3.1.4清理、热处理

根据铸件的重量,铸件浇注后的保温时间为10h以上,浇注后铸件无明显缺陷;冒口切割前,将铸件预热到150℃~200℃之间,以免铸造应力在切割过程造成裂纹缺陷;然后进行性能热处理,需符合CA6NM(ASTMA487)铸件技术条件的要求,热处理工艺卡如图7所示;最后进行缺陷位置的焊补、打磨及抛丸处理。

3.2质量检验结果

1)目视检验根据《核电铸件表面目视检验》的要求进行检验,按MSS-SP-55外观法铸件表面外观无粘砂、氧化皮、裂纹和热裂等缺陷,表面质量符合要求,检验铸件合格。2)射线和液体渗透检验根据相关检测规程进行对所有法兰等关键性承压部位作射线检验,射线检验结论符合标准要求,检验铸件合格;全身进行液体渗透检验,检验铸件合格。

4结束语

铸造模具范文第8篇

关键词:模具表面精加工 传统精加工技术 非传统精加工技术

从各种加工方法所得到的模具表面形貌来看,模具表面精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一,也正是模具钳工劳动强度大、成为模具加工瓶颈的原因之一。特别反映在硬度较大的金属、压铸模具进行最后组装过程。我国目前仍以手工研磨抛光为主,不仅质量不稳定、周期长,而且工人作业环境差,制约了我国铸造模具向更高水平发展。对于模具复杂型腔和一些狭缝的曲面精加工,传统的机加工方法已无法胜任,必须采用其它的工艺措施,如电化学或电化学机械光整加工技术。随着科学技术的不断发展,各种模具的加工工艺要求越来越高。提高模具抛光的速度和质量,使我国模具制造工艺达到世界先进水平,已成为刻不容缓的重要课题。

在模具表面精加工技术中,主要的可以分为两大部分,即传统精加工技术和非传统精加工技术。传统精加工技术主要是以手工研磨抛光为主和现在发展起来的机械精加工 ;非传统精加工主要包括化学抛光、电化学抛光、电解研磨、电化学机械光整加工、超声波加工、磁流变抛光、激光抛光技术以及电火花抛光等。下面就主要的加工方法和工具进行介绍。

1 传统精加工技术

1.1手工研磨抛光

该方法是传统模具精加工所采用的主要手段,也是我国目前仍广泛采用的方法之一。该方法不需要特殊的设备,适应性比较强,主要依赖于操作者的经验技艺水平,但效率低(约占整个模具周期的1/3),且工人劳动强度大,质量不稳定,制约了我国模具加工向更高层次发展。但就目前的社会经济技术发展状况,暂时还不能完全淘汰这种加工手段。

1.2数字式模具抛光机

这种抛光工具采用数字化控制,数字式显示和控制工艺参数,备有整套磨头及磨料,半自动抛光,具有体积小、使用方便的优点。其工艺特点主要有:1) 具有平整功能,最大可平整的波纹长度为75mm。 和手工抛光相比,功效提高一倍,质量提高一个数量级。2)质量稳定,重复性好。应用范围: 材料:各种模具材料,包括铸钢、锻钢、铝合金及锌基合金。 模具表面尺寸:100×100-1,500×3,000mm。

2 非传统精加工技术

2.1超声波模具抛光机

该抛光工具采用高频电火花脉冲电源与超声波快速振动研磨的原理进行抛光。它能完成一般抛光工具(电磨软轴等)难以伸入的窄槽、窄缝、边、角等曲折部位的抛光,抛光后不塌棱角,不影响模具的精度。该工具可以解决用户过去因工件形状复杂难以达到抛光要求这一难题。并且缩短了抛光时间,提高了工作效率。为了提高粗糙度大于Ra1.6工件的抛光速度,工具采用超声波与专用的高频窄脉冲高峰值电流的脉冲电源复合进行抛光,由超声波的冲击和电脉冲的腐蚀同时作用于工件表面,能迅速降低其粗糙度,对各种特殊加工后的粗硬表面十分有效。采用该工具进行抛光,可快速对粗糙表面整形抛光,不受工件形状、材料硬度限制,对原始表面粗糙度没有要求,功效比较高。

2.2电化学和电化学机械光整加工

电化学及其复合光整加工技术主要是靠金属工件的电化学阳极溶解原理来加工,属于离子的去除。且因为是非接触加工,没有加工变形层、变质层和残余应力;工具无磨损,可以长期应用 ;不产生飞边及毛刺。用电化学机械方法进行的光整加工,可以大幅度提高工件表面质量,改善和弥补磨加工缺陷,粗糙度、波纹度及圆度在很大程度上都能得到较大的保证。而且采用电化学机械加工比一般超精加工的寿命可提高5倍以上,该技术完全可以应用到模具表面的精整加工中。

2.3 磁流变抛光

磁流变液是由磁性颗粒、基液和稳定剂组成的悬浮液。磁流变效应,是磁流变液在不加磁场时是可流动的液体,而在强磁场的作用下,其流变特性发生急剧的转变,表现为类似固体的性质,撤掉磁场时又恢复其流动特性的现象。磁流变抛光技术,正是利用磁流变抛光液在梯度磁场中发生流变而形成的具有黏塑行为的柔性“小磨头”与工件之间具有快速的相对运动,使工件表面受到很大的剪切力,从而使工件表面材料被去除。磁流变抛光(MRF)是电磁理论、流体力学、分析化学等应用于光学表面加工而形成的一项综合技术。磁流变液是一种智能材料,其在磁场的作用下,可在1ms的时间内实现固―液两相的可逆转换。

2.4电解研磨

电解研磨即将金属浸渍在各种成分组成的特殊化学溶液中,靠电流能量阳极溶解金属表面,获得平滑光亮的表面。 与电解抛光相类似。

电解研磨其原理就是对加工物品一面放电一面研削,所以砂轮也需要接上电极跟驱动系统,大多用在切削时间短,工件硬度高于62HRC的工件。

2.5激光抛光技术

激光抛光是随着激光技术的发展而出现的一种新型材料表面处理技术,它是用一定能量密度和波长的激光束辐照特定工件,使其表面一薄层物质熔化或蒸发而获得光滑表面。激光抛光可用于抛光传统方法很难或根本不能抛光的、具有非常复杂形貌的表面,而且提供了自动加工的可能性,因此是一种很有前途的新型材料加工技术。

模具表面精加工的发展趋势(模具研磨抛光)将转向自动化、智能化。日本已研制了数控研磨机,可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。另外,由于模具型腔形状复杂,任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光方法,如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺与装备,以提高模具表面质量。 随着模具向精密化和大型化方向发展,加工精度超过1mm的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。兼备两种以上工艺特点的复合加工技术在今后的模具制造中前景广阔。

总之,随着各种科学技术在模具制造领域的应用,模具的制造质量会得到更大的提高,生产周期也会得到极大的缩减,产品的更新换代也会越来越快。

参考文献:

[1]肖五虎;模具表面精加工教学探讨[J];成才之路;2012年05期

[2]波田野,荣十,王家庆;模具表面精加工的自动化[J];模具工业;1979年04期

[3]聂俊红,聂辉文;模具特种加工技术及应用[J];职业;2010年04期

[4]张舒勃,王洪波,杨文;模具型腔的电化学抛光[J];模具工业;1988年03期