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分析后橋箱體機械造型模具的工藝生產條件

時間:2020-01-08 來源:南方農機 作者:趙巖 本文字數:2079字

  摘要:箱體零件在設計過程中容易受到外界因素的干擾,導致出現零件尺寸精準度降低的情況,影響了整體機械的運行穩定性;诖,本文將分析后橋箱體機械造型模具的工藝生產條件,提出相應的設計參數,避免其在工作中由于液態鐵的化學成分、關注溫度、結構特點等影響尺寸,旨在提高鑄件的強度、剛度與數據精準性。

  關鍵詞:機械加工余量; 工藝補正量; 收縮率;

  0前言

  零件加工過程中,通常遵循基準統一原則,箱體零件的加工,為了實現定位統一,經常使用一面兩孔的定位方式,不可避免會出現工序基準與定位基準不重合的情況,需要換算尺寸,通過造型模具實現零件尺寸公差的保障,從而得到符合機械加工標準的零件[1].

機械模具設計

  1 工藝生產條件分析

  使用5t/h倒大雙熱風沖天爐熔煉,出爐的鐵液溫度約為1425℃,濕型,造型機為Z2140頂箱震實式,制芯機為Z878翻臺震實式,合脂砂制造砂芯,HT200為鑄件材質牌號,鑄件后橋箱體質量為120kg,450*313mm為外形尺寸,20mm為壁厚,10mm為主要壁厚[2].

  在灰鑄鐵件中具有眾多因素能夠影響其收縮率,特別是箱體鑄鐵件十分容易由于外界因素導致制造不達標的情況出現,如液態鐵自身的灌注溫度、化學成分、鐵質鑄件結構特點等,液態鐵的澆筑溫度與化學成本影響最為重要,若是這兩點出現參數差異,將會導致尺寸也出現一定差異,同一爐的材料中也會有明顯區別存在,收縮率提高至1%.而箱體鑄件中,除了收縮率對零件尺寸精度會造成影響之外,偏芯及錯箱的情況也會造成尺寸偏差,從而影響后續工作環節[3].因此,應當選擇一系列措施消除誤差,將工藝參數的精確度有效提高,生產的零件才能更加符合機械加工要求。

  2 工藝參數

  依據零件特點選擇中間分型方法,澆筑系統與零件自身加工需求相符,選擇開放式系統,選擇漏模外模造型確保加工質量。零件頂部位置預留距離3mm,側面加工余量保留3mm,撥模斜度保持1mm,中間部分預留加工孔洞Φ300mm,控制收縮率在1%以內。加工后橋箱體過程中,高度定位時以底部加工平面尺寸為主,寬度定位以側面平面加工為主,可得高度約為36.75cm,寬度為26.94cm,收縮率對整體尺寸并無太大影響。并且定位使用浮動定位方法,將錯箱造成了尺寸精確度降低影響大大減少,以此為寬度與高度進行加工即可。

  整體元件加工高度尺寸較大,內部結構十分復雜,應當采用工藝補正量1mm布置在法蘭背面,以免減弱整體強度。連接孔處的R型槽可增加寬度1mm,長度增加約為1~2mm的補正量,便于后續裝配操作,起到防夾砂效果。箱體灰鑄鐵件具有阻礙收縮的效果,鑄件收縮量小,后橋底部圓盤壁厚大,具有較小的收縮阻力,導致收縮量增大,需要增加1mm左右的工作余量,保證其尺寸精確性[4].

  選擇收縮率0.7%的砂芯,磨芯量增加2mm,通過磨削后確保砂芯的尺寸厚度。砂芯軸承孔選取6mm加工余量,凸臺機械選取5mm加工余量,芯頭零件開口處依據要求進行設計,以便清楚披縫工作的實施,砂芯與上型芯頭設置間隙0.5mm,為了避免擠砂造成芯頭損壞的情況,設置防壓砂環1.5*1.5mm在芯頭一周部位,并在砂芯中間Φ300mm及上芯頭部分設置壓砂環避免砂芯上漂。

  按照圖紙設置內腔球形塔子高度,將圓弧半徑增多,以免螺孔打穿偏移的問題出現。

  在模具結構參數設計中,型板與外模連接部位設置法蘭,其高度與寬度均為30mm,以便后續定位銷孔與螺孔的改動增設,還能讓工作人員對定位銷孔及螺孔模具進行維護設置。設置加強筋在模具內腔部位,高度到達分型面,以免增強模具強度。外模與漏?蛑g預留0.5mm間隙。芯盒中鑄件的筋板選擇負拔模斜度,構成鑲塊結構,若是筋板具有較大的誤差以便隨時調整,后續筋板更換維護也更加方便。將不易拔模的軸承孔設置為活塊結構,并選取5mm的機械加工余量。

  小芯頭端面也整體設置為滑座式活塊,以便后續制芯工作的開展。當鑄件長度方向具有較大誤差或活塊磨損嚴重的情況下,也可以依據實際情況進行調整。芯盒體與活塊結合部分的尖角倒角為4*45°,避免出現散砂將活塊墊起,為了方便清楚散落砂,還可以在芯盒的底部位置設置小孔洞,將散砂裝入其中。由于上下砂芯僅有厚度小、面積大的特點,且芯盒結構屬于敞開式,其剛度與強度均較小,可增加芯盒底的高度,在側面與地面位置設置加強筋,有效提升其剛度與強度。

  3 總結

  總之,在鑄造箱體之前,應當先制造模具,通過箱體參數得到模具結構,并在設計過程中注意模具的厚度,盡量使用活塊小芯頭與筋板,以便后續工作的模具出現磨損或尺寸調整時及時更換。有效彌補模具的參數誤差,提高模具的加工水準。同時,在設計箱體零件時,需要注意禁止在上下箱部位中有較大平面出現,若是存在此情況,也應當加強使用強夾筋,不僅不會對機械曲面的厚度造成影響,還能避免有夾砂情況出現,保證機械整體造型的美觀性的同時,保證設備功能與結構的正常。

  參考文獻
  [1]孫基海,周寶明,盧中浩。高驅動推土機傳動系統的兩種裝卸工裝[J].工程機械與維修,2018(2):80-81.
  [2]宋立冬,卜令勇。后橋箱體機械造型模具設計[J].科學技術創新,2017(25):63-64.
  [3]王金雷,石曉祥,張先宏,等。汽車后橋橋架成形模具的設計[J].模具技術,2001(1):19-21.
  [4]孔亞。綜述壓鑄工藝及壓鑄模具設計要點[J].南方農機,2018,49(19):172.

    趙巖.后橋箱體機械造型模具設計分析[J].南方農機,2019,50(23):31.
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