熔铸精密铸造模具制造工艺守则

熔模精密铸造

技术管理文件

模具制造工艺守则

模具设计

1．模具要求

1.1 模具表面光洁度高；其生产的蜡模应外形美观，没有明显的披缝、变形和凹陷等；

1.2 模具尺寸精度、形位公差符合要求；

1.3 型腔内浇口位置及大小合适，流道设计合理，能够满足铸造工艺要求，能够保证蜡模完整充型。

1.4 模具操作方便、灵活，起模劳动强度低，起模效率高；

1.5 小件一型多件，以提高生产率；

1.6 模具使用寿命长，易于修改及维护。

要达到以上要求，设计者必须精通熔模铸造的相关工艺过程，熟悉模具加工的相关手段。只有这样，才能设计出尺寸符合要求、操作方便、灵活与制作费用合理的精铸模具。

2．模具的设计及模具结构

模具设计首先是一个铸件产品的工艺设计过程。需要将铸件的毛坯尺寸按适当的缩水比例转化成模具型腔尺寸。这是一个经验性很强的工作，因为影响铸件收缩的因素很多。除蜡模及铸件凝固收缩外，铸件在冷却过程中型壳阻碍还会导致收缩受阻及变形。分型方式、内浇口位置及组模方式也直接影响到铸件的尺寸精度与形位公差。设计者必须了解熔模铸造的相关工艺过程，在设计模具之前综合考虑，并在设计中确保有可修改模具的可能性。

2.1 模具的常用顶出机构(取模方法)

模具设计中，顶出结构设计是非常关键的。仅仅是做到蜡模成型，模具设计会很简单。但我们必须仔细考虑怎样易于将蜡模从模具中不变形地取出，以及怎样合理设计模具顶出机构和抽芯结构，从而提高模具起模效率。蜡模从模具中取出的方式有以下几种：

(1)直接用手取出；

(2)用压缩空气吹出；

(3)用顶出机构将蜡模顶出。

前两种取出方法易使蜡模在取出时变形，而顶模机构可防止蜡模变形。所以，对于精度要求较高的机械零件和易变形的零件只能采用顶出机构将蜡模顶出。

蜡模的常用顶出机构和特点见第3页图（1）

2.2模具的抽芯结构

为提高模具取模效率，合理设计模具抽芯也非常重要。模具的抽芯结构要求易于抽出，有合理的限位结构，主要有以下形式：

2.2.1上抽芯的形式见第4页图（2）

2.2.2下抽芯的形式见第5页图（3）

2.2.3侧抽芯及锁紧方式见第6页图（4）

2.2.4活块抽芯

如果受模具结构的限制不能采取外抽芯形势时，可使用活块形式。活块的取模比较困难，精度不易保证，蜡模易变形，效率低，故设计中应尽可能避免。

2.3模具设计图与设计中的注意事项

一付模具的顶出机构和抽芯结构确定后，加上必要的注蜡系统即可设计整体结构图。

(1) 型腔的布局:要求布局合理,利于开合和节约材料。

(2) 型腔构件的尺寸、加工精度和光洁度要求：构件的尺寸确定既要保证成型又要适合装配的要求，一般来说构件的不同部位的加工精度和光洁度也均不相同。

(3) 组合件的公差与配合，公差与配合的选择决定了装配效果。

(4) 所设计的型腔构件必须具有合理的加工手段保证。

2．4附常用模具结构例图：见图（5）

图（5）

上模与下模以定位销定位；上模两侧边一般各加工两个螺纹孔，用来装把手，便于开起上模；垫板与推板之间用螺栓固定锁紧；下模、模脚、底板三者之间用长螺栓固定锁紧。在起模时，先揭开上模（有上抽芯的要先抽掉上抽芯），然后双手提起推板（有侧抽芯的要先抽掉侧抽芯）顶出蜡模，取出蜡模后，将推板复位，再合上上模，准备下一次射蜡和起模。

3．模具图设计

3.1型腔尺寸计算压型的型腔工作尺寸要兼顾到铸件的综合收缩率、铸件的尺寸精度要求等因素。由于模料对型腔的磨损非常小,因此一般说,型腔尺寸计算可以不考虑磨损量。

型腔尺寸计算及其图解：见最后一页。

3.1.1型腔尺寸等于铸件的尺寸加上铸件的总收缩率再加上铸造允许公差。

B、阻碍收缩尺寸包括：有孔外圆，外形，凹槽外宽及高度尺寸等；

C、自由收缩包括：外形、长度、厚度、等不受阻碍可自由收缩的尺寸；

D、铸件总线收缩率决定于三大因素:即蜡模收缩、型壳热膨胀、与合金液收缩。

3.1.3为便于模具修正：铸件外形尺寸（即模具型腔尺寸）总收缩可取下限，内孔、内槽取上限。

3.1.4铸件厚度尺寸较大时，收缩率较大。

3.1.5模具外型允许最大尺寸为：400×400×250。

3.2 压型的精度和表面粗糙度压型的加工精度和表面粗糙度视铸件的技术要求而定。一般型腔尺寸的制造公差为铸件公差的1/4-1/6。型腔的表面粗糙度应比铸件的表面粗糙度细3-4级。

压型的表面粗糙度如下表：

动作要求确定。见图(6)

3.5 总装技术要求

3.5.1分型面配合间隙不大于0.05mm。

3.5.2各组合块及上下型错位不大于0.05mm。

3.5.3顶杆不高出型腔表面，可低于型腔表面0.05mm以内；复位杆不高出分型面，可低于分型面0.05mm以内。

3.5.4型腔表面应无凹凸不平及毛刺等缺陷，型腔边缘应保持锐边；非型腔边缘倒钝。

3.5.5总装后经压蜡试模，取模时无阻卡现象，蜡模飞边厚度不大于0.05mm。

3.5.6模具外表面应刻上模具编号、铸件图号、和其它标记。

3.5.7相同零件或模具大小差不多的模具，注蜡口高度应相等h±0.2mm。以便同时压蜡。

3.5.8注蜡口大小为：小件Φ6，大件Φ8；注蜡口位置尽可能放在内浇口处。

3.6 内浇口设计时应考虑的因素：

注蜡时便于起模、组模时便于焊接；制壳时便于浸涂和干燥；脱蜡时便于将蜡液流净；焙烧时便于进出摆放；浇注时便于合金液充型；浇铸后能形成顺序凝固的原则；后道工序应便于切割与打磨等。

4．模具加工手段的选择

由于同样的型腔可用不同的方法来完成，但加工效果和加工费用有所不同。模具结构设计与加工手段的确定是相关联的，必须综合考虑。结构设计必须考虑加工手段，加工手段的限制也使模具设计有一定的局限性。这就要求模具设计者必须透彻地了解每种加工手段的装夹、校正、加工顺序及加工精度、表面效果、加工费用等等，否则，会出现所设计的模具通过加工达不到预期效果或加工费用不经济。

常用加工手段在精铸模具中的应用分析