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铝合金汽缸盖低压铸造用模具一模两件设计及生产验证

刘志通  
【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。


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