精密铸造压型制造新工艺的研究

论文摘要

模具是现代生产中生产各种工业产品的重要工艺装备，随着社会经济的发展，工业产品的更新换代更为迅速，世界上各工业发达国家都十分重视模具制造技术的开发，积极采用先进技术和设备，提高模具的制造水平。中国熔模铸造业已得到很大发展，但与国际水平仍有明显差距。近年来，随着原辅材料、能源价格的逐年上涨及精铸件价格不断下跌，精铸企业面临严峻的考验。在严峻的形势下，精铸企业必须努力提升产品设计水平，创新产品开发理念，挖掘精铸工艺的优势与潜力，降低制造成本，提高企业参与国际市场的竞争能力。通过对精密铸造压型制造新工艺的研究，不仅可以达到提高精密铸造企业市场竞争力，而且还可以提高中小模具生产企业在压型制造这一块的生产效率。本文主要从雕铣机加工特点、设计软件选择、模具材料选择、加工工艺参数制定和产品制造等方面进行研究。研究中采用Pro／E同Type3相结合的设计方法，重点解决了两种软件之间数据转换的问题，由此解决了NC代码不兼容的问题。采用2A12作为压型的制造材料，可提高加工效率和节省加工成本。采用热导率较高的2A12材料的压型制造蜡模，可以缩短蜡模的生产周期和减小蜡模的热应力变形。由于铝合金密度小，采用2A12作为压型材料，还可减小工人在生产中的劳动强度。对主轴转速、背吃刀量、侧吃刀量和进给速度等加工参数进行了研究，得到了不同的切削用量对表面粗糙度和加工效率的影响规律，为应用雕铣机制造压型这一新工艺的切削用量的确定提供了科学的依据。引用快速成型技术中分层制造原理，解决了雕铣机在压型制造中加工深度浅这一问题，弥补雕铣机加工缺点，扩大了雕铣机在压型制造中的应用范围。最后，通过压型实例的设计和制造，充分验证了利用雕铣机制造压型这一新工艺的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 第一章 压型的CAD/CAM设计
• 1.1 CAD/CAM软件的选择
• 1.1.1 CAD软件的选择
• 1.1.2 CAM软件的选择依据
• 1.2 利用Pro/E进行CAM加工设计
• 1.2.1 创建NC文件
• 1.2.2 机床操作设置
• 1.2.3 制造参数设置
• 1.2.4 创建体积块
• 1.2.5 演示加工轨迹及生成加工代码
• 1.3 Type3软件
• 1.3.1 输入Pro/E文件
• 1.3.2 创建浮雕
• 1.3.3 刀具路径设计
• 1.3.4 刀具路径模拟及生成加工代码
• 1.3.5 Type3使用注意事项
• 1.4 压型设计的流程
• 本章小结
• 第二章 压型材料的选择
• 2.1 模具材料分类
• 2.2 铝合金材料分类
• 2.3 铝合金压型材料的选择
• 2.3.1 工艺性能
• 2.3.2 热力学性能
• 2.3.3 材料硬度
• 2.3.4 市场价格
• 2.3.5 选择结果
• 本章小结
• 第三章 切削加工参数的研究
• 3.1 单因素加工参数对加工效率的影响
• 3.1.1 侧吃刀量对加工效率的影响
• 3.1.2 进给速度对加工效率的影响
• 3.2 单因素加工参数对表面质量的影响
• 3.2.1 侧吃刀量对表面质量的影响
• 3.2.2 主轴转速对表面质量的影响
• 3.2.3 进给速度对表面质量的影响
• 3.2.4 背吃刀量对表面质量的影响
• 3.3 切削用量选择的正交试验
• 3.4 其他影响因素
• 本章小结
• 第四章 压型产品实例制造
• 4.1 叶片实例1
• 4.1.1 压型的CAD设计
• 4.1.2 压型的CAM设计
• 4.2 叶片实例2
• 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录A Type3的CAM界面
• 附录B 正交实验表
• 附录C 压型及蜡模组图
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢