铝合金汽缸盖低压铸造用模具一模两件设计及生产验证

发布时间：2017-10-30 08:16

  本文关键词：铝合金汽缸盖低压铸造用模具一模两件设计及生产验证

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【摘要】：低压铸造属于特种铸造工艺,是帕斯卡原理在铸造生产中的实际应用。低压铸造充型平稳,易于补缩,结晶压力较高,能获得组织致密,力学性能高的铸件。本文总结了低压铸造技术的发展历史与现状,设计出某款汽缸盖一模两件结构的模具,并通过铸造模拟和生产验证,证明该模具结构合理,满足实际生产要求。首先,在总结分析铝合金汽缸盖常用的铸造工艺方法以及各工艺特点的基础上,针对某款发动机汽缸盖的结构特点,提出更适合低压铸造工艺的改进意见。针对最终定形的汽缸盖,在大量吸取当前国内铸造模具设计经验的基础上,设计出适合于低压铸造工艺、满足实际要求、一模两腔形式的金属型模具。本文主要从汽缸盖工艺分析、低压浇注设备相关参数校核、模具整体结构设计、分型面的选择、成形零部件和模体的设计、浇注系统及排溢系统的设计、浇注系统的设计等方面对模具的设计过程进行论述。其次,本文在流体力学和传热学的基本理论基础上,对某些铸造工艺参数的设定方法或选择依据进行必要的论述。通过Anycasting软件进行铸造模拟,最终模拟结果表明,该模具在低压铸造工艺下,配合适当的工艺参数,能够实现合金液平稳快速充型,模具温度分布合理,凝固顺序符合要求,证明该模具理论上切实可用。最后,在某公司利用该模具,对汽缸盖进行低压铸造实际生产试制。低压铸造的实际生产过程包括:合金液熔炼、模具安装调试、制芯、下芯、浇注、取件和落砂等环节。本文对各环节中需要注意的主要问题,做了必要的说明。对汽缸盖铸件的表面质量、内部缺陷、金相组织等进行检验,证明本文设计的模具,能够在现有生产条件下,通过低压铸造获得合格的铸件产品,并能提高生产效率。本次课题研究,设计出结构合理、经济实用的模具,解决低压铸造生产过程中存在的一些实际问题,积累低压铸造模具设计经验。在国内现有的汽缸盖铸件生产条件下,有效提高铸件产品质量和生产效率,能为同类产品模具设计和铸造生产提供有价值的参考。
【关键词】：低压铸造 铝合金 汽缸盖 模具设计 一模两件 铸造模拟 生产验证
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG249.2
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究现状12-15
• 1.2.1 低压铸造技术的现状12-13
• 1.2.2 模具设计的现状13
• 1.2.3 低压铸造的特点及常见缺陷13-15
• 1.3 本文选题意义和主要研究内容15-18
• 1.3.1 选题意义15-16
• 1.3.2 主要研究内容16-18
• 第2章 铝合金汽缸盖一模两件模具设计18-47
• 2.1 汽缸盖工艺分析18-21
• 2.1.1 汽缸盖结构及材料18-20
• 2.1.2 汽缸盖产品技术要求20-21
• 2.2 低压铸造机相关参数校核21-24
• 2.3 模具整体结构设计和分型面的选择24-28
• 2.3.1 模具型腔排列方式及整体结构24-27
• 2.3.2 模具分型面27-28
• 2.4 成形零部件和模体的设计28-32
• 2.4.1 成形尺寸28-29
• 2.4.2 模具壁厚29-30
• 2.4.3 成形零件30-32
• 2.4.4 模具模体32
• 2.5 浇注系统及排溢系统的设计32-36
• 2.5.1 浇注系统32-34
• 2.5.2 排溢系统34-36
• 2.6 加热和冷却系统的设计36-38
• 2.6.1 加热系统37
• 2.6.2 冷却系统37-38
• 2.7 砂芯系统的设计38-41
• 2.7.1 砂芯结构38-39
• 2.7.2 砂芯制作方案39-41
• 2.8 推出机构的设计41-43
• 2.8.1 推出单元41-43
• 2.8.2 位置与导向单元43
• 2.9 模具开合模仿真43-45
• 2.10 本章小结45-47
• 第3章 汽缸盖低压铸造工艺模拟47-63
• 3.1 低压铸造工艺的数学模型47-53
• 3.1.1 充型过程的数学模型47-51
• 3.1.2 凝固过程的数学模型51-53
• 3.2 低压铸造工艺模拟53-59
• 3.2.1 模拟工艺参数设定53-56
• 3.2.2 模拟过程设置56-57
• 3.2.3 模拟求解条件57-59
• 3.3 低压铸造工艺模拟结果及分析59-62
• 3.3.1 充型过程模拟结果分析59-61
• 3.3.2 凝固过程模拟结果分析61-62
• 3.4 本章小结62-63
• 第4章 汽缸盖一模两件低压铸造生产验证63-71
• 4.1 模具安装调试63
• 4.2 汽缸盖低压铸造过程63-66
• 4.2.1 合金液熔炼63-64
• 4.2.2 模具准备64-65
• 4.2.3 砂芯准备65
• 4.2.4 浇注65-66
• 4.2.5 取件66
• 4.2.6 除砂66
• 4.3 汽缸盖质量检测66-67
• 4.4 检测结果分析67-69
• 4.5 本章小结69-71
• 第5章 总结与展望71-75
• 5.1 总结71-72
• 5.2 展望72-75
• 参考文献75-80
• 致谢80-82
• 在学期间主要科研成果82
• 发表学术论文82

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