托腳鑄造毛坯的快速制造

托腳零件的機(jī)械加工一、零件的分析：1、零件的作用：此托腳零件是用來支撐或?qū)蚨ㄎ黄渌?。它通過其安裝基面（配合面）A面和兩連接孔與其它零件相連固定。然后通過屮55的圓柱套筒與其零件（軸、銷）配合聯(lián)接，起到支撐定位的作用。其中兩個(gè)p12的光孔為螺栓聯(lián)接孔，通過螺栓與基體的相連，孔的上端面為配合（安裝）基面。對(duì)于起支撐導(dǎo)向作用的部分，它通過一U型肋板與安裝基面相連，并成為一體，相連的圓柱套筒，其主要的配合面為內(nèi)孔表面，與軸配合起支撐和導(dǎo)向的作用，然后通過兩螺紋孔用螺釘鎖緊零件的工藝分析：由零件圖可知，此托腳零件屬于一叉架類零件，主要用來支撐其它的零件，故其強(qiáng)度要求較低。另外，其外部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，壁厚也較薄，有肋板、凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)，所以綜合考慮，用鑄造的方法制造毛坯比較經(jīng)濟(jì)合理。因其強(qiáng)度較低，選擇HT150材料即可；再者，鑄鐵材料具有很好的耐磨性及減震性，其使用U型板連接，壁厚均勻，鑄造應(yīng)力小，聯(lián)接強(qiáng)度也高。其毛坯鑄造工藝流程將在后面詳細(xì)介紹。該零件上主要加工表面有配合（安裝）面A。周向定位用圓柱套筒的兩個(gè)端面，配合支撐孔，兩螺栓孔p12,兩螺紋孔M8—7H。對(duì)于基準(zhǔn)面A,并沒有什么特別的要求，其表面粗糙度為Ra12.5，通過銑削加工即可達(dá)到。套筒兩端面Ra12.5也同樣用銑削的加工方法。對(duì)于配合支撐孔，其精度等級(jí)為8級(jí)，表面粗糙度為Ra6.3,則需鉸孔，由于底孔是鑄造出來的，故須在擴(kuò)孔后鉸孔即可達(dá)到要求。對(duì)于C1的倒角，可用锪鉆加工。對(duì)于兩聯(lián)接螺栓孔尺寸精度沒什么要求，其表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)鉆孔擴(kuò)孔后即可達(dá)到要求。對(duì)于兩鎖緊螺紋孔，經(jīng)鉆孔后直接攻螺紋即可達(dá)到要求。所以此零件上所有需機(jī)械加工的表面用普通的機(jī)床就可以加工，不需要在專用機(jī)床上加工。二、 確定毛坯及其工藝流程根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及材料，確定其為鑄造成形，其生產(chǎn)類型屬于中批量生產(chǎn)，故選擇砂型鑄造，又因?yàn)殍T件上有U型肋板以及p35的孔需要鑄出，故需要安放型芯，并且其分型面的選擇也受到限制。由于A面為配合表面，并且要和基體相連，所以對(duì)這一部分組織要求較高，應(yīng)把它放在型腔的下方，分型面只有選擇其相對(duì)的面，并且在造型的時(shí)候要用到安放余塊的方法，比較麻煩。其鑄造工藝圖如下所示。鑄件芯頭的形狀和尺寸加工余量、起模斜度、澆注系統(tǒng)以及分型面等如圖所標(biāo)。三、 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)（一）定為基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇：此托腳兩件上的A面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)能使加工遵循“基準(zhǔn)重合原則”。另外基準(zhǔn)定位方式選擇為三面定位，定位可靠，夾緊方便。但由于此托腳在寬度方向上的尺寸較大，為保證其加工剛性，需設(shè)輔助支撐，也就是用一托架拖住小圓柱筒，然后加工。粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到零件上的重要的孔（配合孔即p35H8）其外援表面是不需機(jī)械加工的，所以選擇其為粗基準(zhǔn)，可以保證外圓軸心與基準(zhǔn)面的垂直度，從而也可以是外圓柱表面與中心孔的同軸度，使其余量均勻。但是為增加其加工剛性，在加工精基準(zhǔn)是也需要增加輔助支撐。此零件最先加工的表面是就是基準(zhǔn)A面以及兩螺栓聯(lián)接孔，此時(shí)定位用兩V型塊夾緊定位限制四個(gè)自由度，再用一支撐板支撐在C面下限制一個(gè)自由度。由于加工為一平面，故Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度不需限制，只用限制其它五個(gè)自由度即可。（二）制定工藝路線：根據(jù)各個(gè)表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：對(duì)于A面：粗銑一半精銑。套筒兩端面：粗銑一半精銑。配合孔屮35H8：擴(kuò)孔一鉸孔。兩螺栓聯(lián)接孔屮12：鉆孔一擴(kuò)孔。兩螺紋孔：鉆孔一攻螺紋。由于配合孔屮35的軸線對(duì)其安裝基面有較高的垂直度要求，所以在精基準(zhǔn)加工完之后，直接以精基準(zhǔn)定位加工套筒的兩端面及屮35H8的孔，這樣就可以保證孔軸線相對(duì)于基準(zhǔn)面的垂直度。再者，根據(jù)先面后孔，先主后次，基準(zhǔn)先行的機(jī)械加工原則，將A面、2*屮12孔兩端面及屮35孔的粗加工放在前面，半精加工放在后面，對(duì)于p12孔和螺紋孔M8—7H,則放在后面加工。其機(jī)械加工工藝路線如下：鑄造一時(shí)效處理（退火處理）：消除內(nèi)應(yīng)力序號(hào)工序內(nèi)容簡(jiǎn)要說明10以粗基準(zhǔn)定位加工A面加工基面20以A定位加輔助支撐粗銑套筒兩端面先面30以A定位加輔助支撐擴(kuò)孔p35孔，留鉸孔余量重要孔的加工40以p35孔及下端面定位半精加工A面，并鉆p12孔留擴(kuò)孔余量，再擴(kuò)孔，直到要求尺寸精度互為基準(zhǔn)50以A面定位半精銑兩端面至要求；鉸p35孔至要求，并孔口倒角1*45°；鉆M8—7H底孔，攻螺紋先面后孔60檢驗(yàn)70入庫(kù)二、快速成型制造方法一、單個(gè)模型制造1、前處理1） 設(shè)計(jì)。由已知零件圖可以知道其設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。將零件圖輸入計(jì)算機(jī)中構(gòu)成三位模型。2） 處理。對(duì)輸入的圖形進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬分析處理。3） 確定成型方向。根據(jù)托腳的結(jié)構(gòu)及性能要求，可以確定其為分層切片后堆結(jié)成型的方法。2、分層疊加成型處理利用快速技術(shù)的成型機(jī)和圖形信息，制造模型。選用SLS方法制造模型。1）備料2）圖形信息輸入計(jì)算機(jī)3）激光燒結(jié)制造出模型3、后處理對(duì)模型進(jìn)行剝離，然后強(qiáng)化并表面處理。二、模具制造利用金屬電弧噴涂快速成型制模技術(shù)進(jìn)行制模1）在電弧噴涂前。需要對(duì)樣件（托腳）表面的尖角、大平面等進(jìn)行處理。根據(jù)電弧噴涂制模的特點(diǎn)，將模框、樣件以及樣件的分型面固定在一起，經(jīng)噴涂低熔點(diǎn)金屬，澆注背襯材料，使金屬殼、背襯材料與模框形成一體。2） 加入脫模劑，為得就是后續(xù)工作中好脫模。其中脫模劑的選擇原則是：A、具有良好的脫模性能。B、具有一定的耐熱性能，受熱不發(fā)生碳化分解。C、不腐蝕噴涂材料。D、表面張力在17--23N每米之間，有良好成膜性能。3） 澆注電弧噴涂層在滿足厚度要求的基礎(chǔ)上，即可在金屬涂層與金屬框之間進(jìn)行澆注。三、 組裝試模電弧噴涂形成模具型腔，經(jīng)填充加實(shí)后，將樣件自型腔中脫出，并清理加工至符合要求。組裝好相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)件。四、 大量生產(chǎn)并機(jī)加工圓柱圓周上的螺紋孔?？偨Y(jié)：傳統(tǒng)制造方法月快速成形制造方法是相輔相成，相互補(bǔ)充，密不可分的，快速成形方法主要是制造樣品，也就是將設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)模型迅速轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的、看得見的、摸得著的三維實(shí)體樣件。設(shè)計(jì)者成生產(chǎn)的是單個(gè)樣件，或是小批量樣件，其精髓是在極短的時(shí)間內(nèi)不使用刀具、夾具、模具和輔具，將設(shè)計(jì)思想實(shí)體化，主要應(yīng)用于新產(chǎn)品的快速開發(fā)，而真正的大批量生產(chǎn)，包括中批量生產(chǎn)還是要采用傳統(tǒng)制造方法來實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)機(jī)械制造方法無法很好的滿