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技术交流

使用组合蜡模的铸 件压型设计

Addtime:2009-9-27  From:肖霆     Count:5510

  有些熔模铸件 由于其特殊用途的需要,其结构十分怪异,设计压型时是十分头疼的。比如说铸件的口径小于其内部腔体的直径,也就时嘴巴小肚子大的铸件,这种铸件在设计压型时最大的难点就时内腔的成型了。下面将针对这类铸件解决压型 设计的难点。

1、铸件结构分析
如图1-1所示为典型的嘴巴 小肚子大的铸件:

    该铸件形状并不是 十分复杂,三维造型简单。但是他的结构对于我们设计压型来说并不轻松,原因在于其口径是10mm,而内腔的最大直 径却有45mm,并且里面还有一 个直径为21mm的凸台。这使得成 型内腔的型芯在取蜡模时是无法直接抽出来的。这就是这类铸件压型设计的难点所在。

2、压型方案的选择
  熔模铸造的压 型是制作熔模的重要工艺装备,一方面,压型型腔的尺寸精度及表面粗糙度直接影响熔模的尺寸精度及其表面粗糙度,从而影响铸件的外在品质;另一方面,压型的结构直接影响铸件的外形和内腔的成型,同时也影响到生产率的 高低和铸件的成本。因此压型设计的好坏直接影响生产精铸件的效益。
  对于这种零件 马上可以想到的方案有两种:
  第一种方案是 将成型内腔的型芯做成组合芯,就是让原来的一块型芯拆分为多块,在关模时将这些型芯组合起来下入模具中,在开模的时候由一定的顺序一块一块地抽出这些型芯,根据这个思路可以把模具的型芯设计成一下情况,如图 2-1所示:

  将成型内腔的 型芯拆分成1、2、4、5这四类子型芯,开 模抽芯时先将1号和4号子型芯抽出,然 后将又四块或者八块镶拼而成的2号和5号子型芯一片一片 的抽出来。
  这种方案显然 不会得到认可,首先组装这些型芯是十分复杂的,就算能够实现模具的装配,生产出来的蜡模的尺寸精度和表面质量都得不到保障;其次就是在抽芯过程中,那些镶拼的子型芯在取出时很容易伤到蜡模:最后就是装配这些模具是 十分耗时耗力的,有它来生产铸件周期太长,成本太高,废品率也会很高。因此这种方案是不可能运用到实际生产之中的。
  第二种方案就 是使用水溶性型芯了,使用尿素做成与行腔一致的型芯,取蜡模时连同尿素型芯一并拿出来放入水中,尿素型芯会溶于水中最后消失。对于此举例的铸件型腔体积不大可以使用,但是制作尿素型芯的劳动条件差(气味难闻),环 境污染大,这种方式是不推荐的。如果铸件的型腔体积很大,那么使用的尿素会很多而且水溶时间会很长,这样制造成本会上升。而且碰到这类的薄壁铸件,由于尿素的水溶速度小于蜡模的收缩速度,很容易造成蜡模变形甚至开 裂。因此,这种方法不能是有局限的,不能适用与所有的大内腔小口径类铸件,我国目前的制造是往绿色环保方向发展,尿素型芯会随着时间的推移而慢慢淡出人们的视野。
  以上两种方案 都是改变模具中型芯的结构或者材料从而达到成型内腔的目的,能不能从蜡模上面下文章呢?蜡模是过渡产品,是结壳的工具,结壳完毕后是要融化脱出的,只要最终蜡模与铸件一致即可。对于这类铸件可以将蜡模分成两个甚至 多个部分,通过不同的模具生产出来最后组装成与铸件形状尺寸一致的蜡模。在该例子中,可以将其分成两个部分,如图2-2所示:

  这种方案压型 制作简单,铸件生产周期短,解决了方案一、方案二的不足,但是在组模的时候要防止错位。

3、压型的制作
  这种方案需要 制作两个压型,图3-1,图3-2所示:

  上部和下部装 配时配合为间隙配合,但此间隙要把握得当:间隙过大则会使他们装配后由于间隙的原因引起相对滑动,而间隙过小则装配不容易进行甚至无法装配。最好将间隙定在五丝以内,这样就不会出现以上的情况了,具体尺寸如图 3-3所示:

  如果装配后产 生高低不平的情况,可以将深度为10mm的尺寸都增加到 10.5mm这样装配以后在通 过机械加工的方式把那多余的0.5mm扫去,这样问题就 可以得到解决了。
  最好不要为了 图方便把他们做在一个压型上面,分开来做,因为制作蜡模的先后是有讲究的,先制作下部放入水中冷却,再制作出上部与冷却的下部装配,这样装配更容易。将装配后的蜡模放入水中冷却后,上部冷缩这样就紧紧地使两者粘连 在一起了。

4、结论
  使用这种方法 可以解决这一类铸件的压型设计问题,同时能够保证其尺寸精度和表面质量,又能节省制造时间,对于讲求效益的企业来说是最佳选择。

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