大學(xué)本科畢業(yè)論文-淺析消失模技術(shù)

1、六安職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計題目：淺析消失模技術(shù) 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專業(yè)班級：計算機(jī)輔助工程設(shè)計與制造學(xué)生姓名：指導(dǎo)老師： 年 月 日 課題的目的與意義： 鑄造是機(jī)械工業(yè)重要的基礎(chǔ)工藝與技術(shù)，廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、能源、交通、化工、建筑及社會生活的各個領(lǐng)域，是我們生產(chǎn)和生活中時時不可或缺的一項重要工藝技術(shù)。在機(jī)械鑄造生產(chǎn)中，最基本的方法是砂型鑄造，占了鑄件總產(chǎn)量的90%以上，但這種方法存在許多問題，如鑄造組織粗大，且內(nèi)部常有縮孔、縮松、氣孔、砂眼等缺陷，使產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，廢品率較高，特別是在單件、復(fù)雜件、及小批量生產(chǎn)中，鑄件的非加工表面不平整，飛邊等質(zhì)量問題難以解決，使得產(chǎn)品外

2、觀難看，且由于用砂較多，灰塵較大，工人的勞動條件十分艱苦。隨著社會的高速發(fā)展，迫切的需要相關(guān)鑄造科技人員了解和掌握鑄造領(lǐng)域各學(xué)科的國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及發(fā)展趨勢，改善在傳統(tǒng)鑄造工藝中存在的一些問題。為此，我們引進(jìn)了消失模鑄造工藝。 消失模鑄造（Lost Foam Casting） (又稱實型鑄造)是八十年代初研究成功的一種鑄造工藝，是將與鑄件尺寸形狀相似的泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法1。作為一種全新的工藝方式，消失模鑄造的本質(zhì)特點是“泡沫塑料實型”和“無粘結(jié)劑的干砂”，這樣的特

3、點使得消失模鑄造工藝具有傳統(tǒng)的鑄造方法所不能比擬的優(yōu)點。（1）鑄造尺寸精度和表面質(zhì)量高。該鑄造方法采用可以氣化的泡沫塑料作模型，無需取樣，不會產(chǎn)生由于起模、下芯、和箱等引起的尺寸偏差。鑄件沒有分型面和組芯分割面，不僅減少了清理工作量，同時使鑄件的外觀質(zhì)量大大的改善，是一種近無余量、精確成型的新工藝；（2）易于實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。由于采用無粘結(jié)劑的干砂，型砂回用十分簡單，顯著減少了廢砂的排放和處理。同時，聚苯乙烯（EPS）模樣產(chǎn)生有機(jī)物的時間短、地點集中、易于收集，有利于環(huán)境保護(hù)；（3）為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了充分的自由度。因不含粘結(jié)劑的干砂可以充填到模型的凹穴處，允許鑄件設(shè)計成復(fù)雜的幾何形狀。原來由多個

4、零件加工組合的構(gòu)件，都可以通過分片制模然后粘合的辦法整體鑄出。原先需要加工成型的孔、洞可以直接鑄出，大大減少了加工裝備的投資，同時也節(jié)約了加工裝備的工時和費(fèi)用。摘要：消失模鑄造作為近年來國內(nèi)外鑄造行業(yè)發(fā)展的熱點資料來源:畢業(yè)設(shè)計(論文)網(wǎng) 并且具有普通砂型鑄造無法比擬的優(yōu)點，已經(jīng)逐漸為廣大鑄造工作者廣泛接受并在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，成為我國鑄造企業(yè)尤其是中小鑄造企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造的優(yōu)先選擇。本課題針對擺臂零件特點，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析，基于三維CAD技術(shù)設(shè)計出適合于消失模鑄造工藝過程的成型發(fā)泡模具并確定合理的消失模鑄造工藝。根據(jù)擺臂零件的二維圖紙，對其鑄件材料特點和零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，確定機(jī)械加

5、工余量、泡沫塑料模樣收縮量，最佳的澆口數(shù)量與位置，合理的流道系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)，模具溫度、熔體溫度等成型工藝參數(shù)，然后利用UG等三維軟件設(shè)計出合理的發(fā)泡模具，在此基礎(chǔ)上確定消失模鑄造工藝內(nèi)容的相關(guān)參數(shù)，包括模樣在砂箱中的位置，澆注金屬引入的方式以及澆冒口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計等。運(yùn)用在UG等三維軟件環(huán)境下的模具設(shè)計方法結(jié)合消失模鑄造工藝，可以提高模具精度，實現(xiàn)復(fù)雜零件的精確成型，得到的鑄件尺寸形狀精確，鑄件表面質(zhì)量高，從而實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：消失模 ABSTRACTEPC as the hot spots in the development of domestic and international

6、 foundry industry in recent years，and has ordinary sand casting incomparable advantages, which has gradually been widely accepted by the broad masses of workers casting and is widely used in China. EPC has become the preferred option of Technological transformation in foundry casting enterprises, es

7、pecially small and medium-sized enterprises. This topic is aimed at the features of oscillating arm，designs the forming foam mould for EPC and determines a reasonable EPC process by analysising the structure of oscillating arm，based on 3D CAD technology. According to the two-dimensional drawings of

8、oscillating arm parts，analyze the casting material characteristics and the structure of parts，determine the Process parameters，including the mechanical allowance，contraction of foam，the best number and location of gate，reasonable flow system and cooling systems, mold temperature and melt temperature

9、, etc. Then design a reasonable foam mould by using the three-dimensional software such as UG, on the basis of determining the relevant parameters for the content of EPC, including the position of foam pattern in the flask，the way of the introduction of casting metal and architecture design size in

10、pouring riser system and so on. By using the method of mold design with EPC technology in UG，it can improve the precision of molds and make the realization of precision molding for complex parts,the casting obtained by this method has the precise shape of size,and high-quality casting surface, thus

11、make the clean production into realization.Key words：EPC, sand casting, the foam mold, foam pattern目 錄 25000字中文摘要 IABSTRACT II1 緒論 11.1 課題的背景及意義 11.2 消失模鑄造技術(shù) 11.3消失模鑄造的發(fā)展概況 41.3.1消失模鑄造技術(shù)的歷史 41.3.2國外消失模鑄造發(fā)展情況 41.3.3 國內(nèi)消失模鑄造發(fā)展情況 61.3.4消失模鑄造技術(shù)的發(fā)展趨勢 71.4論文主要研究內(nèi)容和目標(biāo) 82 UG三維建模 92.1 概述 92.2 UG主要功能19 92.3 零

12、件實體建模 102.4 本章小結(jié) 113 發(fā)泡模具設(shè)計 123.1 概述 123.1.1 模具設(shè)計常用的軟件 123.1.2 設(shè)計發(fā)泡模具的目的 123.1.3 發(fā)泡模具的基本要求及設(shè)計步驟 123.1.4 發(fā)泡模具的分類 133.2 材料的選用 143.2.1 泡沫模樣的選材 143.2.2 模具材料的選擇 163.3 發(fā)泡模具的本體設(shè)計 163.3.1 發(fā)泡模具尺寸的確定 173.3.2 確定模具的分型面 203.3.3 模具的壁厚 223.3.4 注射料槍的選擇22 223.3.5 加料口位置選擇 233.3.6 模具型腔的設(shè)計 243.3.7 氣孔或氣塞的設(shè)置 253.4 本章小結(jié) 2

13、84 消失模鑄造工藝設(shè)計 294.1 概述 294.2 消失模鑄造工藝設(shè)計特點 294.2.1 工藝特征 304.2.2 鑄造工藝方案制定原則 304.2.3 工藝設(shè)計主要內(nèi)容 304.3 澆注系統(tǒng) 334.3.1 澆注系統(tǒng)概述 334.3.2 消失模澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則 344.3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計流程 354.3.4 澆注位置的設(shè)計 354.3.5 澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式選擇 364.3.6 澆道的結(jié)構(gòu)與形狀 374.3.7 澆注系統(tǒng)各單元截面積尺寸的確定 384.4 直澆道與模樣體之間的距離 424.5 澆注規(guī)范 424.6 本章小結(jié) 435. 結(jié) 論 446. 展 望 457. 致 謝 46參

14、 考 文 獻(xiàn) 47 緒論 本文的目的，第一章 消失模基本介紹 1.1什么是消失模消失模鑄造（又稱實芯鑄造）是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。1.2消失模發(fā)展簡史消失模鑄造在中國的發(fā)展簡史 1979年，由我國著名消失模鑄造專家、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員劉立中教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組，在中國最早開始了消失模鑄造的原理性試驗。同年，劉立中教授在全國鑄造工藝學(xué)會上發(fā)表了“消失模鑄造三場理論”論文報告，在國內(nèi)首次系統(tǒng)闡述了這一方法的特點和規(guī)律性。19

15、82年，在大量實驗室試驗的基礎(chǔ)上，劉立中教授主持在光機(jī)所工廠建成了一條消失模鑄造實驗生產(chǎn)線。劉立中教授主持完成了數(shù)十個技術(shù)先進(jìn)、功能完備、配置合理、生產(chǎn)高效的消失模鑄造流水生產(chǎn)線工程。生產(chǎn)原理生產(chǎn)原理:該法按工藝要求先制成泡塑模型,涂掛特制耐高溫涂料,干燥后,置于特制砂箱中,再按工藝要求填入干砂,利用三維振動緊實,抽真空狀態(tài)下澆鑄金屬液,此時模型氣化消失,金屬液置換模型,復(fù)制出與泡塑模型一樣的鑄件.工藝流程A、 制作泡塑氣化模.B、組合澆注系統(tǒng).C、氣化模表面噴刷特制耐火涂料并烘干.D、將特制隔層砂箱置于三維振動工作臺上.E、填入底砂(干石英砂)振實,刮平.F、將烘干的氣化模型放于底砂上,按工

16、藝要求填滿干砂,數(shù)控振動適當(dāng)時間,然后刮平箱口.G、用塑料薄膜覆蓋箱口,放上澆口杯,起動真空系統(tǒng),干砂緊固成型后,進(jìn)行澆注,氣化模型消失,金屬液取代其位置.H、釋放真空,按工藝待鑄件冷凝后翻箱,從松散的石英砂中取出鑄件.B、 用途優(yōu)點C、 消失模鑄造與傳統(tǒng)的砂型鑄造相比較有如下顯著優(yōu)點 D、 1、 消失模鑄造不需要分型和下芯子，所以特別適用于幾何形狀復(fù)雜、傳統(tǒng)鑄造難以完成的箱體類、殼體類鑄件、筒管類鑄件。 E、 2、 消失模鑄用干砂埋模型，可反復(fù)使用，工業(yè)垃圾少，成本明顯降低。 F、 3、 消失模鑄造沒有飛邊毛刺，清理工時可以減少80%以上。 G、 4、 消失模鑄造可以一線多用，不僅可以做鑄鐵、球鐵，還可以同時做鑄鋼件，所以轉(zhuǎn)項靈活，適用范圍廣。 H、 5、 消失模鑄造不僅適用批量大的鑄造件，進(jìn)行機(jī)械化操作，也適用于批量小的產(chǎn)品手工拼接模型。 I、 6、 消失模鑄造如果投資