模具制作工藝講義課件

1、模具制作工藝講義課件第一講 工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和過(guò)程模具制作工藝講義課件1.內(nèi)容： 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的分析。 造型，造芯方法的選擇。 澆鑄位置的分型面的確定。 工藝參數(shù)的確定。 模型，沙芯設(shè)計(jì)。 澆冒口系統(tǒng)和冷鐵的確定。模具制作工藝講義課件 2視圖 分析零件，毛坯是由哪幾種幾何體構(gòu) 成？如長(zhǎng)方體，圓柱體，圓錐，凸臺(tái)，加強(qiáng)筋及相互連接的相關(guān)部分等。 尺寸及精度。 技術(shù)要求。如：未注圓角，斜度等。 加工基準(zhǔn)的位置。 所用圖紙：零件圖，造型工藝圖，鑄件圖，模具圖（上、下模）。模具制作工藝講義課件3鑄件結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)：符合機(jī)器設(shè)備車身的要求。 機(jī)械加工工藝性的要求。 符合鑄造工藝的要求。鑄件結(jié)構(gòu)的合理性：

2、 對(duì)保證鑄件質(zhì)量，提高 生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件，降低鑄件成本等具有重大作用。 模具制作工藝講義課件4鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則：模具制作工藝講義課件 起模方便 在起模方向留有結(jié)構(gòu)斜度（包括內(nèi)腔），鑄件外壁的凸塊，突出部分，凹緣和凹槽要合理布置。模具制作工藝講義課件斜度突出凹槽模具制作工藝講義課件筋板結(jié)構(gòu)箱體結(jié)構(gòu)模具制作工藝講義課件 減少沙芯和模型活塊的數(shù)量 盡量少用“箱形”結(jié)構(gòu)，用“筋骨形”結(jié)構(gòu)來(lái)代替。把內(nèi)凸臺(tái)移到外壁上，將凸塊，凹槽設(shè)在分型面處。模具制作工藝講義課件凸臺(tái)模具制作工藝講義課件 分型方便 分型面盡量減少，最好是一個(gè)單面。模具制作工藝講義課件減少分型面方案模具制作工藝講義課件 合箱方便

3、 有利于沙芯的固定和排氣， a 盡量避免采用吊芯， b 懸臂芯， c 以及少用芯撐。必要時(shí)采用工藝孔來(lái)加強(qiáng)沙芯的固定和排氣。模具制作工藝講義課件工藝孔工藝孔懸臂芯吊芯不利于排氣和固定芯撐模具制作工藝講義課件 有利于鑄件的凝固 鑄件的壁厚盡可能均勻，用來(lái)減少和消除 應(yīng)力，以防止縮孔和裂紋缺陷產(chǎn)生。 厚壁和薄壁的過(guò)渡要逐漸變化過(guò)來(lái)。 相連壁的交接處和筋的交錯(cuò)處都應(yīng)避免形成尖角和熱節(jié)點(diǎn)。 模具制作工藝講義課件壁厚均勻易產(chǎn)生縮孔尖角模具制作工藝講義課件元過(guò)渡元過(guò)渡避免熱節(jié)易產(chǎn)生縮孔模具制作工藝講義課件 在澆鑄位置上部大的平面，應(yīng)有一定的斜度，以利于氣體和熔渣的上浮，防止形成氣孔和渣眼等缺陷。 模具制作

4、工藝講義課件利于氣體和熔渣的上浮模具制作工藝講義課件 為了防止形成裂紋，飛輪和皮帶輪盡可能做成彎曲的或帶孔的板狀輪輻。模具制作工藝講義課件易產(chǎn)生裂紋模具制作工藝講義課件 細(xì)長(zhǎng)件和大的平面板應(yīng)防止翹曲。為此應(yīng)正確選擇零件的截面形狀和合理地設(shè)置加強(qiáng)筋。模具制作工藝講義課件模具制作工藝講義課件 大型復(fù)雜零件在影響精度，強(qiáng)度及剛度的情況下，可分成幾個(gè)鑄件組成，使鑄件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，合理，便于造型和澆鑄。模具制作工藝講義課件 零件的轉(zhuǎn)彎處要留鑄造圓角，以免產(chǎn)生裂紋，縮孔和粘沙等缺陷。模具制作工藝講義課件鑄造元角模具制作工藝講義課件 要有合理的鑄件壁厚，鑄件壁厚最薄的部分，應(yīng)保證液體金屬能充滿，以免形成澆不足，

5、冷隔等缺陷。模具制作工藝講義課件5鑄件最小壁厚 鑄件最小壁厚：鑄件的種類（灰鑄，球鐵）鑄型的種類（砂型，金屬型）鑄件尺寸1. 鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)模具制作工藝講義課件鑄件最小壁厚（不少于mm） 鑄型種類 鑄件盡寸 最小壁厚灰鑄鐵球墨鑄鐵 可鍛鐵砂型200*200以下 56 6 45200*200500*500 610 12 58500*500以上 1520 _ _模具制作工藝講義課件模具制作工藝講義課件第二講 澆鑄位置和分型面的確定模具制作工藝講義課件 澆鑄位置和分型面確定因素：1.零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.技術(shù)要求3.生產(chǎn)批量4.生產(chǎn)條件模具制作工藝講義課件對(duì)下述的一般原則，應(yīng)該在對(duì)具體的零件進(jìn)行綜合分析的

6、基礎(chǔ)上靈活應(yīng)用。當(dāng)產(chǎn)生矛盾時(shí)，應(yīng)按其中的主要矛盾來(lái)確定。模具制作工藝講義課件1.澆鑄位置的確定一般原則一般原則 必須使鑄件上最主要的部分或較大的平面朝下。當(dāng)不可能朝下時(shí)可放在側(cè)面，這樣可以減少主要部分較大平面出現(xiàn)氣孔，砂眼，夾砂，縮孔，縮松等缺陷。 模具制作工藝講義課件重要部位最薄部分最大的面芯頭朝下模具制作工藝講義課件 鑄型的放置應(yīng)有利于沙芯的定位與穩(wěn)支撐，對(duì)體積較大的沙芯，最好能使芯頭朝下，當(dāng)無(wú)條件朝下時(shí)可設(shè)置側(cè)部芯頭。盡量避免吊芯，懸臂砂芯或僅靠芯撐來(lái)定位的砂芯。 模具制作工藝講義課件 當(dāng)鑄件需要冒口補(bǔ)縮時(shí)，最好使補(bǔ)縮的部位處于鑄件補(bǔ)縮的上部，便于安裝冒口補(bǔ)縮。 為避免鑄件薄壁部分澆不足

7、，澆注時(shí)薄壁部分應(yīng)放在下邊或立放或斜放。模具制作工藝講義課件 鑄型的放置應(yīng)有利于在澆注時(shí)砂型和沙砂芯的排氣。 對(duì)于平板類鑄件，為了防止夾砂，可以傾斜放置，同時(shí)也有利于排氣，也可以減小鐵水對(duì)鑄型的沖刷力。模具制作工藝講義課件模具制作工藝講義課件2.分型面的確定鑄型的分型面是指鑄型之間相互接觸的表面。分型面形式：平面 凹凸面：階梯狀 折面 曲面模具制作工藝講義課件注意： 分型面的選擇應(yīng)盡量與澆注位置一致，避免合箱后還要翻轉(zhuǎn)。 若選擇的分型面與澆注位置有矛盾時(shí)，則應(yīng)按選擇的分型面位置造型，再按合適的澆注位置進(jìn)行澆注。如：平造立澆，(曲軸，平造側(cè)澆)。 模具制作工藝講義課件 盡可能將鑄件的全部或大部分

8、放在一箱內(nèi)，以減少鑄件尺寸偏差。 盡量使分型面是平面，但必要時(shí)也可以采用凹凸面（階梯狀，折面，曲面）。 盡量使鑄件的加工面和加工基準(zhǔn)面放在同一個(gè)砂箱內(nèi)，以保證尺寸的精度 模具制作工藝講義課件方案二無(wú)砂芯模具制作工藝講義課件不好的方案凹凸分型面模具制作工藝講義課件放在同一箱中的方案劈箱造型模具制作工藝講義課件 應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目。 當(dāng)機(jī)器造型時(shí)，通常只有一個(gè)分型面。 手工造型時(shí)，根據(jù)需要允許選擇兩個(gè)以上分型面，如劈箱造型，三箱造型 模具制作工藝講義課件 應(yīng)盡量減少砂芯的數(shù)量。 應(yīng)盡量減少活塊的數(shù)量。機(jī)器造型時(shí)不能用活塊，采用砂芯方法。 應(yīng)盡量使砂芯全部或主要部分位于下型，并盡量少用吊芯。 應(yīng)

9、使下芯合箱方便，便于檢查型腔尺寸。模具制作工藝講義課件活塊模具制作工藝講義課件 分型面一般取在鑄件的最大截面上，以便順利取出模型。同時(shí)應(yīng)注意降低砂箱高度，便于起模。 應(yīng)盡量減少鑄件的毛刺飛邊。不然增加了清理工作量，影響了鑄件的外觀 模具制作工藝講義課件分型面選在最在面上模具制作工藝講義課件確定分型面的一般原則 顯然，上述原則不能把合理選擇分型面的所有內(nèi)容都包括在內(nèi)，有些相互矛盾。當(dāng)進(jìn)行一個(gè)零件的造型工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從具體生產(chǎn)條件出發(fā)選擇最合理的分型面并和生產(chǎn)批量的大小有關(guān)。模具制作工藝講義課件模具制作工藝講義課件 第三講 工藝參數(shù)的確定 模具制作工藝講義課件1.鑄件的縮水鑄件冷卻后，由于固態(tài)收縮

10、使鑄件的尺寸比鑄型的輪廓尺寸小，為了使鑄件尺寸與圖紙尺寸一致，需要在模型（芯盒）上放出收縮余量，用線收縮來(lái)表示. 模具制作工藝講義課件 其計(jì)算公式： 線 線收縮率（） L模 模型尺寸（mm） L件 鑄件冷卻后的尺寸（mm） 線件件模100LLL 模具制作工藝講義課件影響線收縮率的因素： 合金的種類，成分。（主要） 鑄件的大小 鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度 鑄型種類 型砂與芯砂的強(qiáng)度 澆冒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分布 澆注溫度 砂箱箱帶的形狀和位置模具制作工藝講義課件幾種合金的線收縮率合金種類線收縮率(%)自由收縮受阻收縮灰鑄鐵筒形鑄件中小鑄件0.91.10.81.0大中鑄件0.81.00.70.9特大鑄件0.70.9

11、0.60.8長(zhǎng)度方向0.81.00.70.9直徑方向0.60.80.5孕育鑄鐵HT250HT3000.91.10.70.9HT3501.51.0模具制作工藝講義課件合金種類自由收縮受阻收縮球墨鑄鐵1.00.8白口鑄鐵1.751.5鑄鋼碳鋼低合金鋼1.62.01.31.7含鉻高合金鋼1.31.71.01.4鐵素體奧氏體鋼1.82.21.51.9奧氏體鋼2.02.31.72.0鋁硅合金1.01.20.81.0幾種合金的線收縮率模具制作工藝講義課件幾種合金的線收縮率 查閱上表時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)： 通常簡(jiǎn)單厚度鑄件的收縮可視為自由收縮，除此之外均為受阻收縮。 同一鑄件由于結(jié)構(gòu)上的原因，其局部與全體，

12、縱向與徑向或長(zhǎng)，寬。高三個(gè)方向的收縮率可能不一致。對(duì)于重要鑄件應(yīng)分別給以不同的縮水。 對(duì)于手工造型的灰鑄鐵，球墨鑄鐵小件以及薄壁大芯的可鍛鐵中小體，可以不留縮水。 濕砂型，水玻璃砂型的線收縮比干砂型大些。模具制作工藝講義課件2. 加工余量 機(jī)械加工余量是指鑄件在機(jī)械加工時(shí)所切去的金屬層厚度 模具制作工藝講義課件 模型必須施放加工余量的四種情況。 凡是圖樣上標(biāo)有表面粗糙度加工符號(hào)的。 凡是圖樣上注有尺寸公差的。如：100D4等。 凡是圖樣上注有螺紋符號(hào)的。如：M1004等。 凡是圖樣上注有位置公差代號(hào)的部分。模具制作工藝講義課件 影響機(jī)械加工余量大小的因素1.鑄型種類及模型材料2.造型方法3.加

13、工面在澆注時(shí)的位置 鑄件上面-大 下面和側(cè)面-小 內(nèi)表面-大,外表面-小4.尺寸大小及復(fù)雜程度 尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜-大 尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-小5.零件批量大小 單件生產(chǎn)-大 批量生產(chǎn)-小6.零件的加工要求7.鑄件的合金種類8.鑄件的精度等級(jí) 精度高-大 精度低-小模具制作工藝講義課件3.負(fù)余量 分型負(fù)數(shù) 砂芯負(fù)數(shù)模具制作工藝講義課件 分型負(fù)數(shù) 砂型在鑄造時(shí)，上下兩個(gè)砂型的接觸面一般都是不平整的，特別是干型和表面干型。由于烘干時(shí)分型面產(chǎn)生變形，合箱時(shí)上下兩個(gè)砂型之間就不能緊密接觸。為了防止?jié)沧r(shí)跑漏鐵水，合箱前往往要在下箱分型面上墊上石棉繩或泥條。這樣就使垂直于分型面方向的鑄件尺寸增加了，為了使鑄件

14、符合圖紙要求，必須在制作模型時(shí)減去這部分高出的尺寸。被減去的這個(gè)尺寸就稱為分型負(fù)數(shù)。模具制作工藝講義課件 模型的分型負(fù)數(shù) 砂箱長(zhǎng)度分型負(fù)數(shù)干型表面干型100031100020003220003500433500500064500076模具制作工藝講義課件在決定模型的分型負(fù)數(shù)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 若模型分為兩半，分別位于上下箱，這種情況一般是把分型負(fù)數(shù)留在上箱。如圖a 若上下兩半模型對(duì)稱，則將分型負(fù)數(shù)在上下兩半模型上各取一半。如圖b 若模型為一個(gè)整體，又全部位于一個(gè)砂箱中，則模型的分型負(fù)數(shù)留在與砂箱箱面平行的平面上。如圖c模具制作工藝講義課件模具制作工藝講義課件在決定模型的分型負(fù)數(shù)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)

15、： 在多箱造型時(shí)，每個(gè)分型面處都要留出分型負(fù)數(shù)。 濕型一般不留分型負(fù)數(shù)。模具制作工藝講義課件 砂芯負(fù)數(shù) （略）模具制作工藝講義課件4.保證余量 工藝補(bǔ)正量 反變形量模具制作工藝講義課件5.工藝余量退刀槽加放的裝卡余量加放的工藝搭子模具制作工藝講義課件.拔模斜度在模型或芯盒的取出方向上需加放一定的斜度，即為拔模斜度 模具制作工藝講義課件 拔模斜度的形式及應(yīng)用范圍，拔模斜度常用的加放形式及應(yīng)用場(chǎng)合。拔模斜度正拔模斜度正負(fù)拔模斜度負(fù)拔模斜度模具制作工藝講義課件正拔模斜度 非加工面鑄件厚度（mm）50 用于毛坯孔或不允許鑄件加厚時(shí)。模具制作工藝講義課件 應(yīng)用場(chǎng)合 一般用機(jī)械加工模型，拔模斜度用角度表示

16、；而用手工加工模型時(shí)則采用a（寬度）表示。 拔模困難的模型，允許采用較大的拔模斜度，但不能超過(guò)表中數(shù)值的一倍，如能保證良好地起模，也可以用低于表中的數(shù)值。 當(dāng)鑄件非加工面為配合面時(shí)，其拔模斜度的選取應(yīng)能保證裝配和使用的方便。 當(dāng)鑄件尺寸精度要求很嚴(yán)時(shí)，拔模斜度的選取應(yīng)服從尺寸精度的要求。 加工面的拔模斜度應(yīng)在加工余量后再做出。模具制作工藝講義課件 拔模斜度施放標(biāo)準(zhǔn) 砂型鑄造 金屬模 木模 有關(guān)數(shù)據(jù)可查取有關(guān)資料獲得.模具制作工藝講義課件 影響拔模斜度的因素 模型材料和表面粗糙度的影響。金屬模-小，木模-大。 造型方法的影響 手工造型，大批生產(chǎn)的-大。 機(jī)器造型，單件生產(chǎn)的-小。 造型材料的影響 型砂顆大，且棱角尖銳-大。 起模高度的影響 木模沿起模方向的側(cè)面高度越高，起模斜度越大。 側(cè)表面位置的影響 木模內(nèi)側(cè)面大，外側(cè)面小。模具制作工藝講義課件7.不鑄孔尺寸為了節(jié)省金屬，減少加工工時(shí)，對(duì)于零件上的孔一般應(yīng)盡可能在鑄件上鑄出 鑄件不鑄孔孔距要求很精確砂芯太細(xì)長(zhǎng)厚尺寸太小而鑄件壁又較模具制作工藝講義課件不鑄孔尺寸范圍生產(chǎn)批量 最小孔眼直徑（mm） 大量生產(chǎn) 1215 成批生產(chǎn) 1530 單件小批生產(chǎn) 3050 注：若是加工