本設(shè)計(jì)是通過熔模精密鑄造的方法來鑄造鑄件，先分析鑄件，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，確定了主要參數(shù)，進(jìn)行壓型設(shè)計(jì)，繪制出鑄件工藝圖，進(jìn)行熔模制造－型殼制造－脫蠟焙燒－熔煉澆注－后處理分析，結(jié)合具體零件，通過具體分析，最后有針對性的制定出材料為 ZL102熔模鑄造工藝方案。根據(jù)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的應(yīng)用，表明:熔模鑄造適用于實(shí)際生產(chǎn)中鑄件鑄造。

關(guān)鍵詞：鑄件；零件圖；熔模鑄造：工藝流

圖1-1為零件圖，材料為鑄鋁，材料牌號:ZL102,不可熱處理強(qiáng)化，該合金的鑄造性能優(yōu)良，無熱烈及疏松傾向，氣密性。

圖1-1

熔模鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性是指，從熔模鑄造生產(chǎn)工藝角度出發(fā)，對零件結(jié)構(gòu)提出的要求。也就是在滿足工作要求的前提下,希望零件結(jié)構(gòu)能兼顧到熔模鑄造的工藝特點(diǎn)，使之盡量與熔模鑄造的工藝要求相吻合。

鑄件結(jié)構(gòu)是否合理，對鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)工藝的可行性和簡易性以及生產(chǎn)成本等影響很大。熔模鑄件的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)符合熔模鑄造的生產(chǎn)特點(diǎn)。

由于熔模鑄造的型殼內(nèi)表面層光潔，并且一般為熱型殼澆注，因此熔模鑄件壁厚允許設(shè)計(jì)得較薄。但鑄件壁厚應(yīng)盡可能均勻，以減少熱節(jié)，便于補(bǔ)縮，為防止?jié)膊蛔愕热毕�，各種合金鑄件均規(guī)定有可鑄出的最小壁厚。表 1-1 為碳鋼的熔模鑄件的最小壁厚。

表 1-1  熔模鑄件的最小鑄出壁厚

本次設(shè)計(jì)為一鑄件，見圖 1-1，由上表得 ZL102熔模鑄造的最小壁厚為2.5mm。

由零件三維圖 1-2 可知，整個鑄件中，沒有工藝?yán)呓Y(jié)構(gòu)，有孔槽結(jié)構(gòu)。熔模鑄件一端為平面，鑄件周邊有三個直徑為 6 的通孔，可以直接鑄造出來的。鑄件材料為 ZL102,收縮率為 0.8~1.0。該鑄件全部尺寸均為標(biāo)注公差。按圖中要求，熔模鑄件鑄鋁的公差為 CT4~6 級。

圖1-2三維圖

熔模鑄件上三個小通孔，表 2-1 所示為正常鑄造情況下的最小鑄出孔的孔徑和深度。

表 2-1  熔模鑄造最小鑄出的孔徑與深度

本次設(shè)計(jì)的最小鑄出孔:直徑為Ø6mm,孔深為10mm 的通孔。

影響鑄件尺寸的因素很多，主要是熔模、型殼和鑄件三方面的尺寸變化(收縮和膨脹)這些變化中有些因素較為固定，有些則多變的，這就使得鑄件的尺寸在一定范圍內(nèi)波動，波動范圍愈小，尺寸愈精確。成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差按表 2-2 進(jìn)行選擇。

表 2-2  成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差 CT

由于此次設(shè)計(jì)的鑄造方法為熔模鑄造，合金的種類為鑄鋁，所以選用鑄件的公差等級為 CT4~6級。

鑄件尺寸公差是指允許的鑄件尺寸變動量。公差就是最大極限尺寸與最小極限尺寸代數(shù)和的絕對值。鑄件尺寸保持在兩個允許的極限尺寸之內(nèi)，就可以滿足加工、裝配和使用的要求。根據(jù)鑄件的技術(shù)要求，鑄件尺寸公差應(yīng)符合 GB/T 6414-1999 的 CT4-6級規(guī)定，查閱手冊得：

表 2-3  鑄件尺寸公差（mm）

根據(jù)毛坯的尺寸，鑄件尺寸公差值取 0.7mm。

熔模鑄件表面粗糙度為RMS60~100，精整后可達(dá) RMS40~100，但不同材質(zhì)所獲得鑄件表面粗糙度不同，見表 2-4。

表 2-4  不同材質(zhì)熔模鑄件表面粗糙度 RMS（單位10~6m）

本次工藝選用鑄鋁工藝，所以熔模鑄件的表面粗糙度為RMS60~100。

本鑄件的收縮率為 1.8~2.5%，所以鑄件整體基本無需加工，只用一個圓弧面需要加工，加工余量為 0.7mm 及三個圓孔需加工。

此鑄件為柱形通孔零件，需要三個端面才能約束 6 個自由度，選擇鑄件的下端面、左端面和后端面。

圖2-1毛坯圖

裝配圖如圖3-1所示：

圖3-1裝配圖

上、中、下壓型三維示意圖，如圖 3-2、3-3 、3-4所示：

圖3-2上壓型三維結(jié)構(gòu)示意圖

圖3-4下壓型三維結(jié)構(gòu)示意圖

(1)常用壓型的分類

1)機(jī)械加工壓型；

2)鑄造壓型；

3)塑料壓型和塑料鍍銅壓型；

4)石膏壓型；

(2)由于機(jī)械加工壓型具有以下特點(diǎn)

1)材料:鋼、銅合金、鋁合金；

2)尺寸精度可以充分滿足設(shè)計(jì)要求，型腔表面粗糙度細(xì)；

3)使用壽命可達(dá)十萬次以上；由于本次設(shè)計(jì)的鑄造合金種類為銅合金，所以選用機(jī)械加工壓型。

(3)設(shè)計(jì)機(jī)械加工壓型應(yīng)滿足的要求

1)裝拆方便，輕巧耐用，取模容易；

2)保證制出的易熔模能達(dá)到要求的尺寸精度和表面粗糙度；

3)壓型的各個零件均應(yīng)符合機(jī)械加工要求，機(jī)械加工方便，經(jīng)濟(jì)合理；

4)小件用一型多腔，以提高易熔模生產(chǎn)率；

（4）機(jī)械加工壓型結(jié)構(gòu)

機(jī)械加工壓型的機(jī)構(gòu)主要由型體、型芯、抽芯機(jī)構(gòu)、起模機(jī)構(gòu)、定為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)以及排氣機(jī)構(gòu)等組成。

由于本鑄件為一回轉(zhuǎn)體對稱結(jié)構(gòu)，所以選有水平分型二開型。

分型面是指壓型型體之間的界面，選擇不同的分型面會導(dǎo)致壓型結(jié)構(gòu)不同，并直接影響到壓型加工的方便程度、使用性以及易熔模的生產(chǎn)率， 因此分型面選擇是壓型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。通過對閥體鑄件的分析， 我們可以輕易確定分型面, 設(shè)置這個分型面，觀察鑄件圖我們可以發(fā)現(xiàn)上中下型體的內(nèi)腔是對稱的，在型體和型芯設(shè)計(jì)加工中就會大大地提高效率。

因此我們選擇如圖所示處為分型面。如圖 3-5所示。

圖3-5分型面

上下型體之間的定位面一般需要設(shè)置兩個以上定位銷才能限制其自由度，但過多的定位銷會引起過定位。定位銷之間的間距越大，定位精度越高。在本設(shè)計(jì)中，采用 M8 的定位銷，如圖 3-6,其一在壓型左下方，另一個在其的右上方，才有布置距離兩側(cè)邊緣分別為 10mm 和10mm。具體的請見設(shè)計(jì)圖壓型裝備配。兩型體與圓柱銷的配合原則是，上型體與圓柱銷采用間隙配合，下型體與圓柱銷采用過盈配合。本設(shè)計(jì)中上型體與圓柱銷采用 H8/f7 的配合，下型體與圓柱銷采用 H8/s7 的配合，如圖3-6 所示。

圖 3-6 型體定位

構(gòu)成熔模內(nèi)部形狀的構(gòu)件叫做型芯，型芯的成型部位的形狀隨易熔模熔模內(nèi)腔形狀而定，但型芯的定位部位應(yīng)盡可能的有規(guī)則。為了拔芯方便，型芯上均作出手柄部分。型芯可分為金屬型芯、尿素型芯、陶瓷型芯和石英玻璃型芯。本設(shè)計(jì)采用金屬型芯。如圖

圖3-7型芯

模料注入壓型時(shí)如果型腔內(nèi)的氣體來不及排除或者在型腔深處形成氣袋，往往會造成易熔模成形不良，因此壓型應(yīng)該具有良好的排氣條件。設(shè)計(jì)中我們采用型芯間隙排氣，排氣部位在型芯與型體的相配處。

1.分型面間隙不大于 0.05mm；

2.各組合塊及上下型錯位不大于 0.05mm；

3.頂桿不高于型腔表面，可低于型腔表面 0.05mm 以內(nèi)；復(fù)位桿不高于分型面，可低于分型面 0.05mm 以內(nèi)；

4.型腔表面無凸凹不平及毛刺等缺陷，型腔邊緣應(yīng)保持銳角；

5.總裝后經(jīng)壓蠟試模，取模時(shí)應(yīng)無卡阻現(xiàn)象，蠟?zāi)ｏw邊厚度不大于 0.05mm；

6.壓型外表邊緣應(yīng)成銳角，并打上零件號，制造日期和其它標(biāo)志。

注蠟口是壓制蠟?zāi)�時(shí)蠟料的通道。注蠟口選擇時(shí)要考慮以下因素：

1.最好設(shè)置在鑄件內(nèi)澆口上，或設(shè)置在鑄件的加工面上；

2.注蠟口的位置要保證輸入蠟液流暢，型腔各處流程不長，并且最好設(shè)置在最大壁厚處。

3.注蠟口的設(shè)置，要盡量使壓              型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，取�？煽�、順利；

4.薄壁處盡量不設(shè)注蠟口，以免拉裂。

注蠟口的形式隨注蠟器的形狀而定，注蠟口直徑一般為 3~10mm，本壓型注蠟口直徑 6mm，外圓直徑 12mm。角度為 60°。

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2018-7-10 09:37 上傳

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