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芯盒模具设计论文

1射砂模拟

首先根据经验,在砂芯上布好射嘴及排气塞,然后进行射砂及固化的模拟,图1是首次射砂模拟的结果,从结果可见,部分位置存在紊流,中间隔板位置,砂流明显分开,砂芯射不满。由于模拟结果不理想,于是对射砂嘴和排气塞进行优化,增加部分排气塞,射砂嘴的直径调整,经过多次调整及模拟后得到了合格的结果,优化后的模拟结果如图2所示,图中长圆柱为射砂嘴位置,短圆柱为排气塞位置,模拟结果显示,中间隔板位置砂流交叉融合,填充完整,其它位置砂芯完整。

2芯盒模具设计及制造

芯盒模具的结构与射芯机有关[4],不同的企业都会根据其不同的射芯机建立相应的标准虚拟三维模架。本设计首先根据射砂模拟结果,布好射砂嘴、排气塞及顶芯杆等;然后设计分形面;最后调出标准三维模架[4],将砂芯根据要求装配入模架中,通过布尔运算得出三维的模具型腔,并详细设计出定位销、导向销、导向套、压板、回位导杆等各种零件。设计好的模具如图3所示。模具设计好后,根据图纸制订加工工艺,根据三维模型编NC程序,然后开始模具制造,制造完成的模具如图4所示。

3制芯效果

模具设计前没有经过MAGMA软件的射砂模拟,所试制出的砂芯经常出现不饱满,砂芯断裂等缺陷(图5所示)。通过MAGMA软件的射砂模拟,根据射砂模拟结果,布置好射砂嘴、排气塞及顶芯杆等。然后制造模具,开始制芯,把芯盒模具装到相应的射芯机上,调试好模具,开始射砂,第一轮试制就能射出合格的砂芯,图6是首轮试制出的砂芯,砂芯饱满紧实,质量很好,符合要求。

4结论

MAGMA软件射砂模块的模拟结果与实际相符,利用MAGMA软件射砂模块的模拟结果来辅助模具设计,可以明显提高模具设计的效率,且设计的模具结构更合理,减少模具调试时间,避免因为设计不合理而造成模具的多次整改,降低成本的同时也缩短了模具开发周期。

作者:谢武斌 罗超庆 黄耀光 汤宏群 单位:1.广西玉柴机器股份有限公司 2.广西大学材料学院 3.百色学院 4.广西生态型铝产业协同创新中心

参考文献:

[1]崔怡,吴浚郊,李文珍.芯盒结构对射砂过程的影响[J].特种铸造及有色合金,2000(3):4-6.

[2]迈格码(苏州)软件科技有限公司.2012年度用户大会光盘[EB/OL].www.magmasoft-China.com,2012.

[3]吴光辉,卢宝胜.MAGMA模拟软件在制芯过程中的应用[J].铸造,2013(11):1089-1092.

[4]谢武斌,张建峰,汤宏群,等.冷芯盒的UG参数化模架设计及应用研究[J].热加工工艺,2016,45(21):99-103.

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