柴油机熔模铸造模具设计范文

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摘要：本零件结构为柴油机连接零件，是一种管状类零部件。通过对柴油机连接件零件进行结构分析，利用Pro/E完成零件的三维构造。基于熔模铸造工艺设计了分型面和浇注系统，并通过分型面切割体积块完成模具型腔和型芯的结构设计。结合机械制造工艺，设计了上下模的定位和夹紧机构，保证了模具成型质量。

关键词：三维造型；熔模铸造；模具设计；CAD

熔模精密铸造又称失蜡铸造，可以生产出精密复杂、接近于产品最后形状，可不加工或很少加工就可直接使用的金属零件或精美工艺品，是一种近净成形的金属成形工艺，应用非常广泛[1-3]。在成形工艺过程中，首先，制作金属模具，在注蜡机上用金属模具压制出蜡模，所以熔模模具的设计与制造非常关键，不仅关系着蜡模的成型质量，而且直接影响生产率[3-5]。本文基于三维模具CAD设计技术对液压回路缸体零件结构设计，大大地提高了模具设计的质量和效率。

1零件和毛坯的三维建模

该零件为精铸件，主要由弯管、法兰、筋板、内螺纹、肋板构成。其中，在零件中的下表面有6个直径为13.8mm的通孔，两肋板侧面有两个直径为8.2mm的螺纹通孔造型过程中应用的软件为Pro/ENGI－NEERwildfire5.0.通过零件的结构特征分析，可以确定出造型的方案。对该零件的三维造型主要采用Pro/e软件进行。主要利用拉伸、镜像、扫描、创建面等命令造出外廓，用扫描先把管状形状大体画出，再在下方添加三个支出管，用拉伸去除材料打通，用倒角把内腔做平，再用圆角连接三个支管和中间主管，再用拉伸添加地面法兰盘，用拉伸去除材料把底面用个孔打通，用拉伸把肋板做出，用去除材料和扫描加工出螺纹孔再用倒角连接肋板和管的外表面，用扫描做出上端环形斜面及回转面，用圆角连接中间管和上端回转体拉伸除料除料来造出内部的接孔，打通两孔用圆角连接即完成造型。

2熔模模具结构设计

2.1分型方案

根据熔模铸造模具设计原则，在该毛坯三维结构分析的基础上进行分型面的设计。如图3所示，在Pro/Engineering模具模块进行设计，导入已建好的毛坯模型后，在毛坯的最大截面处，利用回转面建模命令建立如图3所示的主分型面；其它型芯的分型面主要采用拉伸命令实现。最后基于分型面的基础上切割体积块，形成上下模和型芯。

2.2模具结构设计

在分型成功后，设计模具的定位和夹紧元件。如图4所示，模具的上下模板由两个螺母夹紧，中间部分为水溶芯起模方向自下向上，上端为动模，水溶芯依靠模具体定位，使其与模具内壁留有零件壁厚，下端肋板在起模时容易出现断裂，因此设计起模顶出装置，两顶杆顶在肋板正面，浇注口的位置选在了分型面上。

3结束语

柴油机连接件的模具设计经开模仿真显示模具各元件间无干涉，活动部件运动位置准确，浇注系统有利于开模取件。通过使用水溶芯。将分型面选择在塑件外形中间。本零件采用两个分型面来开模，开模方式为手动开模。开模方式操作方便，符合开模要求。

参考文献：

[1]谷晓妹，翟建.基于Pro/E的熔模模具设计[J].装备制造技术，2016（01）:98-99，114.

[2]刘雅芸，黄放，崔晓斌，等.基于UG的叶轮分体式熔模铸造的模具设计[J].特种铸造及有色合金，2016（10）:1077-1079.

[3]徐宗驰，姚芳萍，李金华.基于CAD/CAM的座体熔模模具三维设计与数控加工[J].热加工工艺，2015（13）:82-83，86.

[4]刘淑芬.基于CAD/CAM技术的阀块熔模模具设计[J].制造业自动化，2015（05）:47-48.

[5]熊安平，李悦凤.连接件零件熔模模具的CAD/CAM设计[J].长春大学学报，2014（10）:1346-1349.

作者：王华新；王正茂；姚芳萍；李金华 单位：辽宁工业大学机械工程与自动化学院