柴油機熔模鑄造模具設計范文

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摘要：本零件結構為柴油機連接零件，是一種管狀類零部件。通過對柴油機連接件零件進行結構分析，利用Pro/E完成零件的三維構造。基于熔模鑄造工藝設計了分型面和澆注系統，并通過分型面切割體積塊完成模具型腔和型芯的結構設計。結合機械制造工藝，設計了上下模的定位和夾緊機構，保證了模具成型質量。

關鍵詞：三維造型；熔模鑄造；模具設計；CAD

熔模精密鑄造又稱失蠟鑄造，可以生產出精密復雜、接近于產品最后形狀，可不加工或很少加工就可直接使用的金屬零件或精美工藝品，是一種近凈成形的金屬成形工藝，應用非常廣泛[1-3]。在成形工藝過程中，首先，制作金屬模具，在注蠟機上用金屬模具壓制出蠟模，所以熔模模具的設計與制造非常關鍵，不僅關系著蠟模的成型質量，而且直接影響生產率[3-5]。本文基于三維模具CAD設計技術對液壓回路缸體零件結構設計，大大地提高了模具設計的質量和效率。

1零件和毛坯的三維建模

該零件為精鑄件，主要由彎管、法蘭、筋板、內螺紋、肋板構成。其中，在零件中的下表面有6個直徑為13.8mm的通孔，兩肋板側面有兩個直徑為8.2mm的螺紋通孔造型過程中應用的軟件為Pro/ENGI－NEERwildfire5.0.通過零件的結構特征分析，可以確定出造型的方案。對該零件的三維造型主要采用Pro/e軟件進行。主要利用拉伸、鏡像、掃描、創建面等命令造出外廓，用掃描先把管狀形狀大體畫出，再在下方添加三個支出管，用拉伸去除材料打通，用倒角把內腔做平，再用圓角連接三個支管和中間主管，再用拉伸添加地面法蘭盤，用拉伸去除材料把底面用個孔打通，用拉伸把肋板做出，用去除材料和掃描加工出螺紋孔再用倒角連接肋板和管的外表面，用掃描做出上端環形斜面及回轉面，用圓角連接中間管和上端回轉體拉伸除料除料來造出內部的接孔，打通兩孔用圓角連接即完成造型。

2熔模模具結構設計

2.1分型方案

根據熔模鑄造模具設計原則，在該毛坯三維結構分析的基礎上進行分型面的設計。如圖3所示，在Pro/Engineering模具模塊進行設計，導入已建好的毛坯模型后，在毛坯的最大截面處，利用回轉面建模命令建立如圖3所示的主分型面；其它型芯的分型面主要采用拉伸命令實現。最后基于分型面的基礎上切割體積塊，形成上下模和型芯。

2.2模具結構設計

在分型成功后，設計模具的定位和夾緊元件。如圖4所示，模具的上下模板由兩個螺母夾緊，中間部分為水溶芯起模方向自下向上，上端為動模，水溶芯依靠模具體定位，使其與模具內壁留有零件壁厚，下端肋板在起模時容易出現斷裂，因此設計起模頂出裝置，兩頂桿頂在肋板正面，澆注口的位置選在了分型面上。

3結束語

柴油機連接件的模具設計經開模仿真顯示模具各元件間無干涉，活動部件運動位置準確，澆注系統有利于開模取件。通過使用水溶芯。將分型面選擇在塑件外形中間。本零件采用兩個分型面來開模，開模方式為手動開模。開模方式操作方便，符合開模要求。

參考文獻：

[1]谷曉妹，翟建.基于Pro/E的熔模模具設計[J].裝備制造技術，2016（01）:98-99，114.

[2]劉雅蕓，黃放，崔曉斌，等.基于UG的葉輪分體式熔模鑄造的模具設計[J].特種鑄造及有色合金，2016（10）:1077-1079.

[3]徐宗馳，姚芳萍，李金華.基于CAD/CAM的座體熔模模具三維設計與數控加工[J].熱加工工藝，2015（13）:82-83，86.

[4]劉淑芬.基于CAD/CAM技術的閥塊熔模模具設計[J].制造業自動化，2015（05）:47-48.

[5]熊安平，李悅鳳.連接件零件熔模模具的CAD/CAM設計[J].長春大學學報，2014（10）:1346-1349.

作者：王華新；王正茂；姚芳萍；李金華 單位：遼寧工業大學機械工程與自動化學院