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PAGE 32 目录 零件扭杆的精密铸造工艺设计 4 1绪论 6 1.1引言 6 1.2熔模精铸的发展历史及国内外发展情况 6 1.2.1熔模精铸的发展历史 6 1.2.2熔模精铸的国内外发展情况 7 1.2.3熔模精密铸造的工艺流程、特点 7 1.3研究内容 8 2零件分析和生产方式的选择 9 2.1零件材质分析 9 2.2零件三维模型分析 9 2.3生产方式与模料 11 2.3.1模料 11 2.3.2制模工艺 13 2.3.3制模用设备 15 2.3.4熔模的组合 15 2.3.5模料的回收 16 2.3.6型壳制造 16 3压型的设计 19 3.1分型面的选择与设计 19 3.2压型结构的设计工艺 20 3.2.1成型部分 20 3.2.2定位机构 21 3.2.3起模机构 21 3.2.4锁紧机构 21 3.2.5浇注系统 21 4零件扭杆的数值计算模拟 22 4.1 ProCAST软件简介 22 4.2 ProCAST模拟参数设定 23 4.3充型过程温度场分析 24 4.4凝固过程温度场分析 26 4.5铸件的缩松缩孔模拟 27 4.6工艺优化 27 4.6.1网格划分 28 4.6.2充型模拟过程 29 4.6.3凝固过程模拟 30 4.6.4缩松缩孔模拟 31 5总结 32 致 谢 34 参考文献 35 零件扭杆的精密铸造工艺设计 摘要 在分析铸件扭杆的材质、重量、尺寸精度、表面质量、使用性能以及批量性生产等要求的基础上，选用熔模精密铸造工艺来对零件扭杆进行工艺设计。 本次设计中，先利用UG软件画出扭杆的零件图、铸件图等，先初步了解所需要设计的零件，参观工厂生产该零件时的实际流程，然后在之前的基础上，设计零件的熔模精密铸造工艺，深入分析和研究扭杆铸件的结构及其特点，设计至少两种组树工艺用于模拟分析研究，最后运用ProCAST软件，对扭杆零件的温度场、充型凝固过程、铸件的缩松缩孔等进行计算机数值模拟及分析，得到模拟结果。再由模拟的结果，针对之前所设计的工艺存在的问题，先进行简单的原因分析，再确认新的优化工艺来优化扭杆的组树工艺和浇注系统。通过计算机模拟技术，可以减少缺陷出现的可能，使工艺得到改进，减少零件的缺陷，提高零件的质量，同时也可以为工厂节省成本。最后选择一种可以用于工厂大批量生产的最佳工艺方案，这种方案生产出来的零件应该有最少的缺陷。 关键词 熔模精密铸造 铸造 工艺设计 proCAST模拟 扭杆 1绪论 1.1引言 熔模精铸，就是大家平时所说的失蜡铸造。它是先把易熔材料用来制成可熔性的模型，接着在它上面涂上许多层特别制造的耐火涂料，经过干燥、化学硬化，就可以形成整体模组，然后，再在模组里熔失熔模来得到一个中空的型壳，再把这个型壳放到焙烧炉里去，经过高温焙烧，后浇注熔融状态的金属以获得铸件的办法 [1]。 熔模精密铸造，在我国每个工业部门都要用这项成型技术来生产各种精密的零部件，比如机械工业中的机床、仪器、仪表；我们的交通工具中的船舶、自行车、汽车等。 由于用户的需求越来越多元化，以及同行竞争越来越剧烈，铸造企业的竞争压力愈加增大 [2]。任何一个铸造企业，采用不一样的工艺设计方案和生产方式会对铸件的质量产生很大的影响，不论是零件结构，还是工艺流程，抑或是生产过程，都会对企业起着关键性作用。所以，现如今企业在如此激烈的竞争中要想立足，就必须提高他们企业的铸造水平，不仅要提高模壳，型壳制造技术，还要善于利用计算机技术，让传统工业更好的和现代化计算机技术相结合，提高生产效率，用计算机技术对铸件的充型、凝固过程进行模拟计算，对生产出的铸件进行缺陷的分析，然后在此基础上完善工艺。运用数值模拟技术对铸件进行模拟分析，通过这个过程来判断铸件中可能出现缺陷的地方，再进一步重新设置更好的铸造工艺参数，依此来提高铸件的生产质量水平，使铸件工艺质量能得到有效的保障。 1.2熔模精铸的发展历史和国内外发展情况 1.2.1熔模精铸的发展历史 熔模精铸，由古至今有着很长的一段发展历程。距今的4000多年前，古文明古国埃及的金匠们就用这种办法来从事珠宝、宝石的生产，古代希腊在距今约2400多年，就知道利用这种办法生产出壁的厚度大约为3～4mm的大铸像[3]，我国中国在大概2000多年前，也会用其生产各式各样的工艺作品。 1.2.2熔模精铸的国内外发展情况 在西方的一些工业较发达国家中，总体而言，她们的熔模铸造业的发展情况为：在这近十几年大约每年都比之前一年增加7％～9％。1996年，这些西方国家的熔模铸件上的总共产值大于443亿美元，在这之中美国国家大概占比