鑄造模具
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鑄造模具范文第1篇
在全球經濟一體化建設進程不斷加劇與城市化建設規模持續擴大的推動作用之下，鑄造模具制造行業在整個國民經濟建設發展中所占據的地位日益關鍵?？梢哉f，鑄造模具制造行業的建設發展程度與整個國民經濟的建設發展程度是息息相關的。相關工作人員需要清醒的認識到一個方面的問題：在當前技術條件支持之下，小型乘用車的鋼鐵多選用高強度的薄壁式灰鑄鐵件。在這種鑄件材料選型作用之下，為確保鑄件生產工藝相關要求得到最大限度的滿足，我國現階段的缸體模具多依賴于進口，這對于社會主義市場經濟建設開發趨勢之下汽車工業的建設發展而言是極為不利的。在計算機應用技術與無線通信技術蓬勃發展的作用之下，CAD技術應用范圍逐步擴大，新時期的模具制造技術得到了前所未有的發展，但這一階段的模具制造技術同國外先進模具制作技術之間的差距仍比較大，與此同時，在數控機床應用拓展及高速數控機床引進應用的背景作用之下，CAM技術也正受到相關工作人員的廣泛關注與重視。
一、三維設計在缸體鑄造模具制造中的的基本思路分析
相關工作人員需要清醒的認識到一個方面的問題：對于當前技術條件支持下的缸體制造模具設計而言，其關鍵設計過程可以按照參與主體及肩負任務的不同劃分為以下幾個方面：首先，缸體鑄造模具制造客戶方需要為設計方提供詳盡的零件產品示意圖或是鑄件元件毛坯圖；其次，缸體鑄造模具制造設計方需要依照客戶方所提供鑄件元件的基本生產條件來明確相應的鑄造技術以及工藝方案，進而在軟件系統的支持下得到相應的鑄造工藝圖。這一環節所得到的鑄件工藝圖正是缸體鑄造模具設計及驗收的基本參照；再次，缸體鑄造模具制造設計方需要依照鑄件元件生產廠家所提供的造型條件及制芯設備要求，設計出能夠充分滿足以上需求的缸體鑄造模具模板、芯盒等關鍵設備模具。以上諸多設計步驟在三維設計這一整天當中并非獨立存在，而是相互聯系的。
二、三維設計在缸體制造模具制造中的運用分析
對于三維設計而言，其在引入缸體制造模具制造的過程中并非一個獨立的個體，其更多的傾向于一種系統化、集成化的整體性行為。從產品造型到鑄件造型，從鑄件造型到模具設計，從模具設計到結構設計，從結構設計到夾輔具設計，這些關鍵環境應當特別注意哪些方面的問題？三維設計在這些制造環節中以何種形式體現在哪些方面呢？筆者先對其做詳細分析與說明。
（一）三維設計在缸體制造模具產品造型中的運用分析。產品造型從本質上來說是以需求方所提供的有關零件產品示意圖以及鑄毛坯示意圖為基本參照，在計算機系統中形成有關零件及毛坯的三維實體。大量的實踐研究結果向我們證實了一點：受發動機缸體鑄件在外形及內腔上的形狀復雜度影響，要想一次性構建完成有關缸體產品的三維造型設計是不實際的。筆者認為，在三維設計作用之下，有關缸體產品造型的設計可以先選擇外模、端蓋芯、水套芯以及缸筒芯金喜設計，進而構建砂芯與缸體外膜之間的布爾減運算，進而通過分砂芯得到相應的芯盒。
（二）三維設計在缸體制造模具鑄件造型中的運用分析。相關工作人員需要明確的一方面問題在于：鑄件造型作為缸體制造模具制作的關鍵與核心，應當在三維產品實體模型建模的基礎之上，以鑄造工藝的基本需求為依據，涉及到加工余量以及工藝補正量的提升問題，涵蓋反變形量以及收縮率的處理問題，并在分型面處理過程當中生成相應的撥模斜度及圓角參數。特別值得注意的一點在于：若三維設計在鑄件造型設計過程當中存在不符合相應標準規范的壁厚參數，相關工作人員則需要及時對這部分壁厚部位加以合理的補貼處理，直至壁厚參數滿足最小壁厚要求，其最關鍵的檢驗方式在于確保鑄件造型支持下所得到的三維模型是整個缸體鑄造模具制造中的最理想化鑄件模型。
（三）三維設計在缸體制造模具模具設計中的應用分析。對于模具設計而言，其基礎也是關鍵在于給砂芯以及外模增加相應的芯頭裝置。在當前技術條件支持下，相關工作人員需要在完成砂芯芯頭裝配的情況之下，對外模芯頭進行創建，進而確保整個缸體鑄造模具鑄件設計結果能夠得到系統的觀測。
（四）三維設計在缸體制造模具結構設計中的應用分析。對于缸體制造模具制造中的結構設計而言，相關工作人員應當運用三維軟件的裝配功能以及相應的參數性能確保結構設計過程當中的裝配設計及相關性設計得到充分的滿足。
（五）三維設計在缸體制造模具夾輔具設計中的應用分析。在三維設計的作用之下，半自動化浸圖夾具能夠較為快捷的尋求到組芯元件的中心位置，并對其自身重量進行詳細計算，一方面提高了計算參數精度，另一方面也解放了大量且繁瑣的設計人員計算過程，適用于生產準備環節。
三、結束語
伴隨著現代科學技術的蓬勃發展與經濟社會現代化建設進程日益完善，社會大眾持續增長的物質文化需求與精神文化需求同時對新時期的鑄造模具制造行業提出了更為全面與系統的發展要求。可以說，鑄造模具制造行業的建設發展程度將直接關系著整個現代經濟社會的建設發展程度。缸體鑄造模具制造作為整個鑄造模具制造體系中的基礎與核心，應當引起相關工作人員的廣泛關注與重視。本文以三維設計在缸體鑄造模具制造中的運用這一中心問題做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
鑄造模具范文第2篇
關鍵詞：鎖緊螺母 工作過程 改造 制造要點
塑料制件中，很多工業產品均存在內外螺紋結構的設計，脫螺紋機構復雜，機構動轉換效率較低，容易磨損且時常發生卡滯現象。解決塑件脫模一直是一道難題。一般來講，塑件上的螺紋分外螺紋和內螺紋兩種。外螺紋成形比較容易，通常是由滑塊來成形，成形后打開滑塊，即可取出塑件。也可以采用活動型環來成形外螺紋，成形后塑件與活動型環一起從模具內取出，然后在模外旋轉脫下活動型環，得到帶外螺紋的塑件。塑件上的內螺紋成形時，受到模具空間的限制。因此其脫模方式較為復雜，常見的形式有活動型芯模外脫螺紋、強制脫螺紋、內側抽脫螺紋、模內旋轉脫螺紋等?；顒有托灸Ｍ饷撀菁y生產效率低，但模具結構簡單，適應小批量生產；自動脫螺紋效率高，質量穩定，適應大批量生產。在自動旋轉脫螺紋模具結構中，必須解決結構設計的可靠性、穩定性及實用性等問題。
一、塑件分析
筆者所在學校外接鎖緊螺母產品，如圖1所示。制品的原材料為ABS工程塑料。ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優良，還具有易加工、制品尺寸穩定、表面光澤性好等特點，并有較好的成型工藝性，材料的收縮率為0.5。該產品無特殊要求，外觀表面不得有縮水、氣泡、流痕及拉傷等缺陷。根據塑件分析及用戶產量的要求，模具結構采用一模兩腔的設計，但原先所設計的模具結構一直存在著成型后的產品難以取出的問題。
圖1 鎖緊螺母
二、模具的結構分析
1.原來的模具結構的分析及工作過程
根據圖2所示的模具結構，模架采用標準BI型。產品的分模面在臺階處，成形螺紋塑件時，先將活動型芯放入模內，成形后將塑件與活動型芯一起從模內取出，再旋轉脫出活動型芯，得到帶內螺紋的塑件。這種脫模方式結構簡單，但生產效率低，操作工人勞動強度大，只適用于小批量生產。該模具在生產過程中，不能利用模具直接頂出，必須通過操作人員用手工的方法將產品取出，這樣對產品的外觀要求難以保證，主要的是生產效率較低，從而增加了生產的成本。通過對模具結構和產品結構的分析，依客戶對該產品的要求，結合加工的實際情況，我們對該模具結構作了改造。
圖2 原模具結構圖
1-定位圈 2-澆口套 3-緊固螺釘 4-定模座板 5-定模板
6-螺紋活動型芯 7-動模板 8-頂桿 9-支承塊 10-頂針固定板
11-頂針底板 12-垃圾釘 13-動模座板
2.改造后的模具結構及工作原理
改造后的模具與原來設計的模具結構大致相同，其主要區別在模具的頂出結構作了較大的改動。原來成形螺紋塑件的模具，先將活動型芯放入模內，成形后將塑件與活動型芯一起從模內取出，再旋轉脫出活動型芯，得到帶內螺紋的塑件，改造成依靠用馬達帶動齒輪，齒輪再帶動螺紋型芯，通過齒輪使螺紋型芯旋轉，實現內螺紋自動脫螺紋機構模具。對于內螺紋脫模機構，塑件外表面或端面必須設計止轉結構。使用旋轉方式脫螺紋，塑件與螺紋型芯或型環之間除了要有相對轉動以外，還必須有軸向的移動。如果螺紋型芯或型環在轉動時，塑件也隨著一起轉動，則塑件就無法從螺紋型芯或型環上脫出。為此，在塑件設計時應特別注意，塑件上必須帶有止轉的結構。
3.模具的制造要點（如圖3所示）
（1）模具在工作中由于塑料的填充和流動要承受較大的壓應力和摩擦力，模具型腔用鋼的基本性能要求足夠的表面硬度和耐磨性。
（2）螺紋型芯及傳動軸，應選用強度剛性較好和良好的熱穩定性的材料（如42CrMo）。
（3）螺紋型芯旋進的限位應選用臺階端面，而不可用錐面限位。
（4）螺紋型芯與螺母鑲件的螺紋配合部分，其旋向應與成型產品一致，螺距相等，并且保證有足夠的長度。
（5）脫螺紋機構的傳動順暢，齒輪的材料應有較好的強度和耐磨性，齒輪與傳動軸的配合良好。
（6）為使傳動平穩，在滿足齒輪強度條件下，盡量取較多的齒數和較小的模數。
三、模具工作過程
模具合模后安裝在臥式注塑機上，在一定的注塑壓力的作用下，通過噴嘴將塑料熔體沿澆注系統均勻地注塑到模具的型腔中，并將型腔中的氣體從分型面上所開設的排氣槽以及定模鑲件的間隙中排出，完成注塑過程。在循環冷卻系統的作用下，熔體在型腔中冷卻成型。開模時，定模部分固定在注塑機的定模連接板上不動，注塑完成后，保壓、冷卻后開模，動模部分向后移動時，模具首先在推板5與推板6處分型，開模過程完成后，注塑機頂桿頂出，推板6向前移動，同時油壓馬達帶動鏈輪鏈條傳動機構帶動螺紋型芯，頂出機構將推板6向外推出，使塑件脫開螺紋并完全脫離螺紋型芯7，完成脫模動作。然后合模，注塑開始，進入下一個工作循環。
四、注意事項
在開模之前，必須嚴格控制時間，讓螺紋型芯和斜抽芯完全脫離塑件。
在確定齒輪齒數時，相互嚙合的齒輪其齒數應為質數關系，以避免因頻繁接觸、摩擦、撞擊而導致的失效集中在幾個齒輪上。
為了提高模具的勞動生產率，防止因摩擦發熱而發生故障，齒輪和鏈條都必須及時加油。
對模具采用油壓馬達帶動鏈輪鏈條傳動機構實現塑件成型后的自動脫螺紋過程無疑是一種比較先進的、安全的和穩定的機構。對此結構自動脫螺紋塑件的注塑模具的設計，模具自放產以來動作穩定可靠，制品脫模安全順利，塑件質量符合質量要求，大大提高了生產效率和產品質量穩定性，達到了預期的效果。
參考文獻：
[1]宋玉恒.塑料注射模具設計實用手冊[M].北京：航空工業出版社，2003.
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[3]閻亞林.塑料模具圖冊[M].北京：高等教育出版社， 2004.
[4]王孝培.塑料成型工藝及模具[M].北京：機械工業出版社，2001.
鑄造模具范文第3篇
【關鍵詞】 模具專業 自考助學 教學改革 理實一體化 任務驅動
【中圖分類號】 G420 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962（2012）11（a）-0064-02
1 現狀分析
自考助學的基本任務是提高自學考試通過率，讓大多數學子拿到文憑，從而提高就業競爭力。遺憾的是我們并沒有很好完成這一任務。在目前的教學中，我們忽視了學生思想情感、意志等非智力因素的培養，特別是模具設計與制造、數控加工等工科專業忽視了學生完整、系統知識結構和專業基本操作技能的培養和銜接，這些培養對自學考試的順利通過起著重要的支撐作用。這些支撐的缺失，導致學生掌握專業知識困難，感覺學習難度極大，積極性受到打擊，因而產生了自卑心理，出現了嚴重的畏學、厭學情緒，自學考試通過率也因此不能提高。很多學生離校即沒有拿到文憑，又沒學到相關技能，在就業時遇到很大障礙，自然對學校有所抱怨。造成了學校后續招生困難的被動局面。而自考助學單位與助學者們往往不從自身找原因，一味歸因于自考助學學生的基礎文化知識薄弱，整體素質不高，理解領悟能力較差，缺乏正確的學習方法，學習主動性和自律能力較差及有些自考科目知識難度大等方面，這是自考助學單位與助學者們逃避責任的一種表現。模具設計與制造等工科專業的教學改革已經勢在必行，迫在眉睫。
2 教學改革的主要思路
模具設計與制造專業教學改革的基本思路是：以社會需求為導向，以通過自學考試為根本任務，以技術崗位必備的能力和素質為主線，構建專業的知識結構，重組教學內容；突出理論知識在實踐中的應用和基礎實踐能力的培養，在有限的助學時間內，解決即要獲取文憑又要掌握基本專業技能的矛盾，構建具有特色的理實一體化自考教學新體系。
3 教學改革的探討與實踐
3.1 確立專業培養目標
（1）明禮誠信，思想陽光；（2）取得自學考試畢業文憑；（3）具備一定的自我學習能力；（4）畢業后，能勝任與本專業相關的相關技術工作。
3.2 尊重專業課程教學規律
3.2.1 專業課程梯次
第一梯次：畫法幾何與機械制圖，工程材料，公差與技術測量。第二梯次：機械設計基礎，機械制造基礎，金屬材料及熱處理，成型設備概論。第三梯次：冷沖模具設計/沖壓成型，塑料模具設計/塑料成型，模具制造工藝學/現代模具制造技術，模具CAD/CAM。
3.2.2 專業課程排序
為了使就讀自學考試助學的學生在校學習期內獲取畢業證，自考助學單位必須按國家自學考試開考科目安排專業課程教學時序，國家自學考試開考科目是按專業科目順序循環的，且必要時會有調整變動。按開考科目進行專業課程教學有可能違反專業教學規律，專業課程教與學的難度加大，模具、數控等理工類專業顯得更為突出。
應對辦法是：模具設計與制造專業的大學第一年（連續二個學期），無論開考與否，無條件的開設畫法幾何與機械制圖（保證總課時在180課時左右），中間并行開設文化基礎課。其余課程桉梯次順序與開考科目匹配即可。
3.3 教學內容的改革
當前模具工業發展迅速，對模具技術人員的要求越來越高，企業要求從事模具設計的技術人員在具有一定理論水平的基礎上，能緊密結合技術發展，具備實際操作技能和創新能力。
教材是教學的基石，模具設計與制造專業采用的教材嚴重滯后模具工業的發展，有些甚至是九十年代版本，教師必須針對模具工業現狀和自考助學教育的特點，以應用為目的，以“必需、夠用、去舊求新”為前提，重新制定教學大綱。教學大綱應突出理實結合特色，圍繞素質、知識、能力三方面進行，構成完整的教學體系，教師根據自學考試大綱、學生專業基礎、能力目標，結合課程課時數對教材內容進行相應的增刪處理，突出針對性和實踐性。以筆者任教的《現代模具制造技術》課程為例，該課程分為四大章，即概論、模具的機械加工、模具的特種加工、典型模具制造工藝。其中第一章按照自考知識點講授，適當精簡內容；第二、三章和第四章則要求教師把基礎知識濃縮成較少課時進行課堂講授，提出一些實際問題，帶學生在實訓工廠中進行參觀后進行解答，第四章最后內容帶中對典型的模具進行認知和拆裝，最后對學生的掌握情況進行考核。
3.4 教學模式改革
傳統教學中一般都是教師根據所選教材按照章節的順序講解，講解的主線就是自考知識點。一般是教師講解，學生邊聽邊要忙于記筆記，學生根本沒時間消化教師講授的內容，提問少，參與少，接受起來十分被動和機械，不利于培養學生的學習興趣。因為模具設備價格較高，而且比較笨重，教學中各種模具不齊全，相關加工機械更無法帶進課程，學生只能從書本插圖中了解其結構，工作原理完全依靠教師課堂講解，很難將一些綜合運用的知識點講清，學生難以理解，感覺學習難度很大，影響其其積極性和創造性的發揮，教學效果不理想。
3.4.1 教學手段與時俱進
隨著計算機技術、通訊技術和傳媒手段迅猛發展，教學手段應隨著科學的發展而改變，專業教學根據需要可采用電視錄像、現場攝像系統、電子教案、CAI課件、網絡課件等多種方式，把圖片、動畫、音頻、視頻等表現形式集為一體，強調教學改革的突破與創新。例如：《現代模具制造技術》課程教學時，教師可先把課件復制給學生，安排一些問題給學生課后解答，促使學生自學，也省掉了很多課堂做筆記的時間，教學過程中，模具的機械加工、模具的特種加工等教學內容可先采用電視錄像展現模具加工廠的實際加工過程，激發學生的學習熱情，然后用相關課件對各知識點進行講解，各模具實物、加工過程可用掛圖、動畫視頻、輔助講解，學生易于接受，教師省掉了板書，節約出很多課堂的教學時間，可組織學生對課后問題進行討論，然后對結論進行總結修正，提高了學生的學習主動性。
3.4.2 采用“任務驅動”的實踐教學
整個實踐教學活動都是貫穿完成某個“任務”為主線。教師從課前準備、教學過程的組織和答疑解惑、到最后歸納總結.充分體現了教師的主導地位。學生從接受任務、分組討論、分工合作、到完成任務，充分體現了學生的主體地位，整個教學過程實現理實合一。
學生在任務驅動下學習理論，加強了對自考知識點的掌握；在實踐操作訓練中提高技能，為以后就業奠定了堅實的基礎。
教學一般按照下面四個教學階段進行：
提出任務：根據教學內容，每次課給學生提出一個或幾個任務設想，即每次課程都必須鍛煉學生某項職業能力。
課堂講解：在進行相關理論的教學過程中，充分利用現代化教學手段，增強學生的感性認識，主要采用“互動式”“啟發引導式”教學法，充分調動學生的主觀能動性，營造一個生動、形象、主體化的教學環境。讓學生積極主動地參與到教學過程中。
任務實施：學生可以獨立或分組協作完成任務。教師巡回指導，及時糾正個別學生不正確或不規范操作之處，啟發引導學生解決實施過程中的一些困難和問題，，真正發揮教師的主導作用。通過任務實施學生深入理解理論知識，同時理論知識又指導操作實踐，兩者緊密結合、相輔相成。學生在學習中體會、感受、領悟、提升。
歸納總結：每完成一個任務，都要對任務中用到的理論知識、重點和難點進行歸納總結，形成知識體系。再由師生共同討論、評判在項目工作中出現的問題、解決處理問題的方法以及應該改正和注意的地方。
經過以上四個過程，不但能提高學生實踐技能，，而且能促進學生對理論知識的掌握，提高自考通過率。
3.4.3 教學環境多樣化
改革后的教學環境，教師授課地點是教室、實驗室和實訓場地的合理統一。加大了實訓實習基地的建設，聘請相關企業管理和技術人員參與專業課程中教學內容的設置和技術指導，定期組織教師到企業培訓，學生實訓的“任務”大都分就是合作企業的產品，并對實訓基地、實驗室綜合性和先進性改造，實訓設備的配置與企業技術水平相適應，實訓基地要模擬與生產一線盡可能一致的“職業環境”，在高度仿真的企業環境中進行教學，使學生掌握的知識與技能與市場需求緊密結合。學生假期還可到企業實習，并可拿到相應的工資。把技能學習、操作實習搬到企業，培養適銷對路的應用技術人才，實現企業、學校、學生的“三贏”。
3.4.4 網絡的合理運用
網絡現已成為非常重要的信息載體，通過因特網、局域網及DNC傳送技術，教師隨時可通過網絡指導學生，學生也可通過網絡訪問課程網站自主學習。我們還經常通過網絡對在校學生和已畢業學生進行教學調查，了解學生的學習情況和市場需求，及時調整教學方案。
3.5 規范模具專業自考學生畢業設計
模具專業自考學生畢業設計是訓練和強化學生所需知識和能力的有效手段，是模具專業自考學生培養過程中十分重要的環節。鍛煉和培養學生對知識的綜合應用能力，對模具專業自考學生參與未來職場競爭，提供了專業能力保障。要規范模具專業自考學生的畢業設計流程，提高包括模具專業在內的所有自考專業學生畢業設計之指導教師的指導工作報酬，以保證自考學生的畢業設計質量。
4 教學評價改革
教學評價應將考試通過率和學生的職業技能教育相結合，自考助學班學生在課程學習結束后，必須參加自學統考，通過各科考試后才能獲得有效的成績，教學評價中必須考慮考試通過率。學生的實踐能力可以通過職業資格鑒定考證來衡量，例如“模具鉗工”、“模具設計師”、Pro/E等軟件師的資格考證等。教學評價既可以考查教師的教學效果，又可以檢驗學生的學習效果，是教學過程中的重要環節，在教學過程中起著主導作用。
5 結束語
模具設計與制造專業自考助學教學改革的實踐表明，學生的通過率和實踐能力都得到了大幅度的提高，為學生畢業后從事一線的技術性工作打下了良好的基礎。但在專業教學改革中還存在不少問題：如課程體系還有些零亂，需要不斷完善和優化，教學軟硬件設施建設還需不斷加強，師資隊伍的水平和素質有待不斷提高，與合作企業的合作還需不斷深入等。我們要在現有專業教學改革的基礎上，進一步深化，才能不斷提高人才培養質量，滿足社會發展需求。
參考文獻
[1] 黃毅宏，李明輝.模具制造工藝[M].北京：機械工業出版社，2008.
鑄造模具范文第4篇
關鍵詞：失蠟模 精密鑄造 切削加工
飛輪零件（如圖1）一般的加工方法是選用圓棒料車削加工達到圖樣要求，用圓棒料加工飛輪不盡加工余量大，而且在加工過程中需要頻繁更換刀具，既增加操作者的勞動強度，又降低了生產效率；另一種方法是用鍛件坯料，雖可降低材料用量，但由于鍛件毛坯鍛造誤差大，切削加工余量也相應較大，而且鍛件在鍛造過程中勞動強度大、鍛造成本高，這種方法對切削加工效率也無明顯提高。
圖1
該零件（材料65Mn）為批量生產，需要提高生產效率，降低生產成本。
一、選擇模具類型的思路分析
1.鍛造模
在鍛造成型中一般的鍛造模不能滿足要求，如果采用精密鍛造模就必須要制造出坯料粗鍛模和一套整形模，還需要制造一套切邊模，而且零件的φ20mm孔在鍛造時不便成型。
2.熱擠壓模
雖然熱擠壓模的成型性能較好，但是對用料的要求較高（毛坯用料誤差要求高），否則會造成毛坯成型后薄厚不一，同樣需要制造切邊模進行切邊。
以上兩種模具的最大弱點是只適合單件生產，生產效率低，無法滿足大批量生產的要求。
3.失蠟模
選用失蠟模精密鑄造成型的優點有：（1）模具造型可一模二出或一模多出；（2）適合批量生產，能滿足大批量生產的需要；（3）精密鑄造零件的尺寸、形狀穩定一致，在機加工時可采用定型件操作工藝加工，減少對刀、測量等輔助時間，能有效地提高加工效率；（4）精密鑄造零件可實現加工余量最小、用量最省的目的，除預留極少的切削余量外，不會造成材料的浪費；（5）失蠟模對材料的要求沒有像鍛造模、熱擠壓模那樣高；（6）65Mn材料性能穩定，采用失蠟模鑄造該零件比較適合材料的性能特點。
根據以上比較，我們選用失蠟模精密鑄造該零件的坯料既經濟實用，又能滿足該零件的各種技術要求。
二、模具設計
該產品每個面均需要經過切削加工才能達到表面粗糙度值Ra3.2。Ra3.2粗糙度值經過精車即可保證，故在模具設計時要將每個加工面的余量放大0.5mm（單邊）。φ20mm孔內表面粗糙度值Ra1.6，用車削加工難以保證其表面質量，故φ20mm孔留1mm余量（單邊）。精車后由磨削加工保證φ20mm孔的尺寸精度與表面粗糙度要求。8-φ10mm孔的成型在模具設計時不予考慮。模具設計思路基于以下幾點。
第一，失蠟模鑄造是一種精密鑄造工藝，其尺寸與形狀在鑄造過程中處于一種穩定的狀態，不會產生崩形、變形等。
第二，失蠟模鑄造件的表面總會產生型砂微細顆粒形成的粗糙表面，這種表面不能滿足圖樣表面粗糙度值Ra3.2的要求。留有0.5mm的精車余量既可以保證每個加工表面對粗糙度的加工要求，又能使每個加工表面都有充足的加工余量。
第三，65Mn材料的鑄造件在機械切削加工前要進行退火處理，而且不存在由于表面層硬化而造成不利于切削的情況。
第四，8-φ10mm孔和鍵槽在模具設計時可以不考慮，主要是基于模具的制造成本及模具的制造難度和與機加工工藝相比的性價比問題。
三、模具的結構組成
模具結構（見圖2）。
1.模具組成及作用
（1）在底板上安裝一個推料套，當把底板上的活動墊板拿掉后，推壓下型芯板，推料套可將蠟型從型腔中推出。同時，模具兩側的活動螺栓可以達到鎖緊模具的目的。
（2）在下型芯板上形成飛輪的背部斜錐與臺階尺寸，并且作出注蠟口。
（3）在上型芯板上加工出與臺階孔相對的飛輪零件外錐體部分，安裝零件內孔成型的活動芯軸，并作出注蠟口。
（4）活動抽芯的上端在上型芯板孔中滑配，下端與推料套孔作間隙配合，以確保與成型件的位置精度，當型腔注滿蠟后，可以將其手動抽出。
（5）鎖緊裝置由螺母與螺栓組成，螺栓與底板之間采用鉸鏈式活動連接，當活動墊塊、下型芯板、上型芯板依次在底板上裝配組合后，螺母在螺栓上旋緊即可鎖緊整個模具。
2.蠟型成型過程與特點
（1）注蠟嘴與上型芯板注蠟口錐型孔錐面相吻合。注蠟使型腔充滿蠟料達到成型的目的，待液態蠟冷卻成固態蠟型后，抽出活動抽芯，松開鎖緊螺母，拿出上型芯板，割斷注蠟口余料，抽出活動墊塊，把下型芯板向底板方向下壓，推出蠟型（毛坯型）。
（2）模具設計為一模二出型，可提高造型工作效率1倍。成型后的坯型各項尺寸精度、形位精度較好。
四、節約用料的經濟估算
1.用圓棒加工時每件耗料
W=πr2hg=3.14×47.52×38×7.8×10-6=2.1（kg）
2.用鍛件加工時每件耗料
W總=W凈+30%W凈
W凈=π[r12h1+（r22+r2r3+r32）h2/3+（r32+r3r4+r42）h3/3-（r42+r4r5+r52）h4/3]g
=3.14×[17.52×10+（342+34×46.5+46.52）×12.3/3+（46.52+46.5×33.5+33.52）×12.8/3-（33.52+33.5×28.5+28.52）×5.1/3]×7.8×10-6=0.95（kg）
W總=W凈+30%W凈=0.95+30%×0.95=1.24（kg）
3.用失蠟模精密鑄造時每件耗料
W總=W凈-W孔
W孔=3.14×92×35×7.8×10-6=0.07（kg）
W總=W凈-W孔=0.95-0.07=0.88（kg）
根據計算結果得出：用失蠟模精密鑄造時每件耗料最低，經濟效益最好。
鑄造模具范文第5篇
關鍵詞： 快速成形 模具制造 CAD/CAM 快速模具制造
隨著全球市場一體化的形成，制造業的競爭十分激烈，產品的開發速度日益成為市場競爭的主要矛盾。在這種情況下，自主快速產品開發（快速設計和快速工模具制造）的能力（成本和周期），成為制造業全球競爭的實力基礎。同時，制造業為滿足日益個性化的市場需求，又要求制造技術有較強的靈活性，能夠在不增加產品的成本的前提下，以小批量甚至單件組織生產。因此，產品開發的速度和制造技術的柔性就變得十分關鍵了。正是在這種社會背景下，快速成形制造技術（RPM－Rapid Prototyping Manufacturing）于20世紀80年代后期產生于美國，并迅速擴展到歐洲及日本，被認為是近年來制造技術領域的一項重大突破。
1.概述
1.1快速成形制造技術的產生與發展。
快速成形（Rapid Prototyping，RP）技術作為一種先進制造技術，是用材料逐層或逐點堆積出零件的一種快速制造方法，又稱為快速出樣件技術或快速原型法。它與虛擬制造技術（Virtual Manufacturing）一起，被稱為未來制造業的兩大支柱技術?？焖俪尚渭夹g對縮短新產品開發周期、降低開發費用具有極其重要的意義，有人稱快速成形技術是繼NC技術后制造業的又一次革命。RP技術現今迅速地向快速成形制造（Rapid Prototyping Manufacturing，RPM）方向發展。
快速成形技術作為一門多學科交叉的專業技術，其本身的發展也將推動相關技術、產業的發展。目前，比較成熟的制造工藝有數十種。典型的有SLA立體光刻、LOM分層實體制造、SLS選區激光燒結、FDM熔融沉積制造和3DP三維印刷等?？焖俪尚沃圃旒夹g是采用分層的思想來制作三維物體，根據構成物體的方式不同，有以下幾種成形方式：添加成形、去除成形、受迫成形。
1.2快速成形制造技術的基本原理與特點。
1.2.1 RPM的基本原理
RPM技術是綜合CAD技術、數控技術、材料科學、機械工程、電子技術和激光技術等于一體的技術，是實現從零件設計到三維實體成形制造的一體化系統技術，采用軟件離散-材料堆積的原理實現零件的成形過程，其原理如圖1所示。
RPM是由CAD模型直接驅動的快速制造復雜形狀三維物理實體的技術總稱，即利用三維CAD的數據，通過快速成形機，將一層層的材料堆積成實體原型。在計算機控制下，基于離散/堆積原理采用不同方法堆積材料，最終完成零件的成形與制造的技術。從成形角度看，零件可視為逐點、線、面的疊加而成，從CAD模型中離散得到點、線、面的幾何信息，再與快速成形的工藝參數信息結合，控制材料有規律地、精確地由點、線到面，由面到體地逐步堆積成零件。從制造角度看，它根據CAD造型生成零件三維幾何信息，控制三維的自動化成形設備，通過激光束或其他方法將材料逐層堆積而形成成形或零件，其工藝流程如圖2所示。
1.2.2 RPM的特點
RPM技術的特點主要有：高速柔性化，技術高度集成化，產品開發快速化，設計制造一體化，制造自由成形化，材料使用廣泛性。
1.3快速成形制造技術的分類與工藝方法。
1.3.1 RPM的分類
RPM技術在“分層制造”思想基礎上，根據分類的方法通常可分為按采用的原材料進行分類和按制造工藝原理進行分類。
1.3.1.1按成形所采用的原材料分類
①液體的光、熱聚合與固化。液體聚合物的特性使其在激光、紫外光或其他熱源的照射線能迅速從液態轉為固態。采用這種方式的快速成形制造技術有立體印刷、全息干涉固化、光催化固化與光刻、激光束相干固化、熱聚合等。
②固態膜、片材的熔化。采用固體的膜或片材，用粘結劑或其他方法將切割下來的材料粘結而成形。常用的工藝方法有層合實體制造、膜聚合等。
③固體粉末的燒結與粘結。通過激光燒結或用粘結劑粘結將固體粉末聯接起來，未被照射的區域仍是粉末。采用這種制造工藝的有選擇性激光燒結、三維噴涂粘結等。
④固態絲、線材的熔化。采用固態的線材或絲材，通過加熱使其熔化成半流動狀，同時噴頭按要求的軌跡運動，將材料沉積下來，堆積成所需的形狀，冷卻后凝固成固體而成形。常見的工藝方法有熔融沉積造型、焊接成形等。
1.3.1.2按制造工藝原理分類
①層合實體造型（LOM）。LOM工藝采用薄片材料，用激光束在剛粘結的新層上切割出零件截面輪廓。
②立體光刻（SLA）。SLA工藝是基于液態光敏樹脂的光聚合原理工作的。
③選擇性激光燒結（SLS）。SLS工藝是采用粉末狀材料成形的。
④三維噴涂粘結（3DPG）。3DPG工藝采用粉末材料成形。其原理類似于噴墨打印機，因此又稱3D印刷。
⑤熔融沉積造型（FDM）。FDM工藝一般采用熱塑性材料。
1.3.2 RPM的工藝方法
1.3.2.1紙層疊法――薄形材料選擇性切割（LOM法）
計算機控制的CO2激光束按三維實體模型每個截面輪廓線對薄形材料（如底面涂膠的卷狀紙、或正在研制的金屬薄形材料等）進行切割，逐步得到各個輪廓，并將其粘結形成快速原型。用此法可以制作鑄造母?；蛴糜凇笆Ъ埦荑T造”。
1.3.2.2激光立體制模法――液態光敏樹脂選擇性固化（SLA法）
液槽盛滿液態光敏樹脂，它在計算機控制的激光束（按照三維模型每個截面的輪廓線）照射下會很快固化形成一層輪廓，新固化的一層牢固地粘結在前一層上，如此重復直至成形完畢，即形成快速原型。而新推出的光照成形機（如3D Systems公司出產的SLA-300成形機）采用了Zephyr再涂層技術，最上面待成形樹脂用真空吸附式刮板結構涂布供給，不需要沉入液態樹脂中，提高了速度，在制作的原型中不再有液態樹脂。用來制作塑料模、在熔模精密鑄造中替代蠟模。
1.3.2.3燒結法――粉末材料選擇性激光燒結（SLS法）
粉末材料可以是塑料、蠟、陶瓷、金屬或它們復合物的粉體、覆膜砂等。粉末材料薄薄地鋪一層在工作臺上，按截面輪廓的信息，CO2激光束掃過之處，粉末燒結成一定厚度的實體片層，逐層掃描燒結最終形成快速原型。用此法可以直接制作精鑄蠟模、實型鑄造用消失模、用陶瓷制作鑄造型殼和型芯、用覆膜砂制作鑄型及鑄造用母模等。
2.快速模具制造技術（RT，Rapid Tooling）
目前，快速成形制造技術在模具制造方面的應用可分為RP成形間接制模（Indirect Rapid Tooling，IRT）和RP成形直接制模（Direct Rapid Tooling，DRT），主要用于制造注塑類模具、沖壓類模具和鑄造類模具等。通過將精密鑄造、中間軟模過渡法以及金屬噴涂、電火花加工、研磨等先進模具制造技術與快速成形制造相結合，就可以快速地制造出各種金屬型模具來。如圖3所示為各種基于快速成形的RT工藝路線。
2.1直接制模技術DRT。
較好地解決模具加工成本高、周期長的方法就是采用快速成形直接制造模具。直接制模技術DRT是指利用RP技術直接制造出最終的零件或模具，然后對其進行一些必要的后處理即可達到所要求的力學性能、尺寸精度和表面質量。直接制模具有制造周期短、節省資源、發揮材料性能、提高精度、降低成本的特點。但它在模具精度和性能控制等方面比較困難，特殊的后處理設備與工藝使成形尺寸受到較大的限制。
2.2間接制模技術IRT。
間接指模技術IRT是指利用RPM技術首先制造模芯，然后用此模芯復制軟質模具，或制作金屬硬模具，或者制作加工硬模具的工具。它通常以非金屬型為主，大多數情況下，非金屬成形無法直接作為模具使用，需要以RP成形作母模，通過各種工藝轉換來制造金屬模具。相對于直接制模來說，間接制模技術比較成熟。目前，制造業多數采用金屬模具間接制造工藝。
3.基于RPM的快速模具制造方法
3.1用快速成形件作母模，復制軟模具（Soft tooling）。
用快速成形件作母模，可澆注蠟、硅橡膠、環氧樹脂、聚氨脂等軟材料，構成軟模具，或先澆注硅橡膠、環氧樹脂模（即蠟模的壓型），再澆注蠟模。其中，蠟?？捎糜谌勰ｈT造，而硅橡膠模、環氧樹脂模等可用作試制用注塑?；虻腿埸c合金鑄造模。
3.2用快速成形件作母模，復制硬模具（Iron tooling）。
用快速成形件作母模，或根據其復制的軟模具，可澆注（或涂覆）石膏、陶瓷、金屬基合成材料、金屬，構成硬模具（如各種鑄造模、注塑模、蠟模的壓型、拉伸模），從而批量生產塑料件或金屬件。這種模具有良好的機械加工性能，可進行局部切削加工，以便獲得更高的精度，或鑲入嵌塊、冷卻系統、澆注系統等。用金屬基合成材料澆注成的蠟模的壓型，其模具壽命可達1000―10000件。
3.3用快速成形系統制作電脈沖機床用電極。
用快速成型件作母體，通過噴鍍或涂覆金屬、粉末冶金、精密鑄造、澆注石墨粉或特殊研磨，可制作金屬電極或石墨電極。
4.結語
快速成形制造技術及其為基礎的快速制造技術在企業新產品開發中起著重要作用。它可以極大縮短新產品的開發周期，降低開發階段的成本，避免開發風險。它開創了模具快速制造的新時代，發展前景廣闊。
參考文獻：
［1］陳子銀.模具數控加工技術.北京：人民郵電出版社，2006.
［2］朱曉春.先進制造技術.北京：機械工業出版社，2004.
