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近年来，随着三维CAD技术的快速发展，其在模具设计和制造中的应用越来越广泛。将三维CAD技术应用于模具设计，不仅缩短了设计周期，而且提高了模具的精度，使模具结构更加合理，减少了试模修改次数，降低了试制成本，缩短了新产品的试制时间。UG是基于特征的全参数化CAD软件。它可以实现计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程等功能。，涵盖了机械设计的所有领域。其参数化设计可以快速改变设计尺寸，从而快速实现产品变形设计或改进设计。UG的虚拟装配技术可以反映模型在生产和使用中的实际装配位置。精确的干涉检查和尺寸测量可以使设计人员及时了解设计效果，在设计阶段及时修正不合理的部分，节省新产品开发的时间。外模和砂芯模型的建立在分析4J34发动机缸体2D产品图纸的基础上，根据产品的结构特点，决定采用造型机制造外模湿砂芯盒、砂芯机制造缸体芯、抽芯机制造挺柱、水冷砂芯和简易热芯盒相结合的砂芯制造方法，形成发动机缸体两侧形状的砂芯，并在发动机缸体中灵活制造多个砂芯模型。通过分析可以发现，外模和型芯的拉伸方向相互垂直，端部热芯盒的拉伸方向与外模和壳芯的拉伸方向不同，因此分别设计了外模、型芯和砂芯模型的造型方法。首先找到零件的主框架，建立主框架的草图，拉伸建立零件外模的主要特征模型，然后在主框架(主模型)上建立小模型，最后对主模型和这些小模型进行布尔运算，得到机体外模的三维实体几何模型；利用UG的相关复制功能，利用芯体模型和外体模型相同的主框架草图，建立主要特征模型(考虑壁厚)。同样使用相同的草图或曲线，构建形状和尺寸基本相同的核心模型(考虑核心间隙)。机身零件模型图1所示的模型是通过建立的车身外部模型和各个砂芯模型之间的布尔运算得到的零件样本模型。上海霆钢金属集团有限公司建立外部模型(1)根据分析零件图得到的主结构，建立章节图，拉伸草图先建立外模的主结构模型，再在上面添加小特征模型。在外模模型中，将四个缸孔的中心轴线共存的面作为分型面，并根据实际分型方向添加拔模斜度。凸台、螺钉连接器等的最小尺寸。应保证是图上标明的尺寸，即它们的结合面尺寸是图上标明的尺寸，离分型面越近，它们的截面尺寸就会越大(见图2)。上海霆钢金属集团有限公司(2)根据加工要求，对待加工表面增加加工余量。在外模上要加工的表面加上加工余量，无拔模角的表面加工余量为4mm，有拔模角的表面加工余量为3mm。(3)添加核心座。根据铸造工艺和砂芯定位的要求，在外模和砂芯的同一部位分别加入芯座和芯头。芯座和芯头具有相同的形状和结构，但砂芯的芯头减小了芯头间隙。(4)添加浇口、冒口、排气塞等特征模型(见图3)。上海霆钢金属集团有限公司将浇口、冒口、排气塞等特征模型添加到外模的芯座上，从而形成发动机缸体外模的上模和下模。建立壳-芯模型建立发动机缸体的缸体腔模型，如图4所示。这里将每个缸体型腔分为两部分进行建模，分型面位于发动机缸体的中心，并与发动机缸体外模的分型面垂直，以划分分型面的形状和大小。对于最大尺寸，在两侧放置一个正的拔模角度。从分析产品的二维图中不难发现，发动机机体的气缸内腔侧壁，与气缸相邻位置的侧壁结构形状完全对称，1红的右半部分与2气缸的左半部分完全对称；3缸右半部分与4缸混合，66，7*地板满足A*4”。红曲叶琪部分和J钉右半部分的细节变化化学；住在4缸右边做出改变j使用UG装配环:3个气缸腔主模型Ran根据图纸改进了气缸体的详细设计。建立热芯盒砂芯模型(带芯头)(见图5)。从图1中的机器主体的部分模型可以看出，机器主体的两个侧端面都具有凹形状，在此通过建立端面的砂芯来成形。上海霆钢金属集团有限公司端面形状的建模方法与型芯相似。首先根据产品图纸建立端面的凹形模型，并在此基础上添加外模对应的芯头。按照同样的方法，建立水冷砂芯和挺杆砂芯，只是端面砂芯用简易热芯盒制作，水冷和挺杆砂芯用射芯机制作。上海霆钢金属集团有限公司检查零件的壁厚和工艺性外模和砂芯组件(见图6)利用UG的装配模块，将上模和下模装配在一起，形成模具的外腔，然后将筒芯充填、防汗砂芯、水冷砂芯和两侧砂芯转移装配到相应的芯头和芯座，从而形成一个完整的模拟组合铸造模具。应用UG装配潜在切割功能消除它们，得到如图一所示的零件实体模型。上海霆钢金属集团有限公司检查零件的截面尺寸(见图7)。利用UG的截面切割功能，在垂直于X、Y、Z轴的三个平面方向切割零件，利用UG的分析功能，检查铸造模具的截面尺寸是否符合图纸要求，及时准确地进行修正。它避免了传统的通过切割薄铸件截面进行测试所带来的开发周期过长，以及传统的在组合模具的每个标准件处放置橡皮泥块并根据橡皮泥块的变化调整模具的结构尺寸所带来的高精度的缺点。上海霆钢金属集团有限公司外部模具根据规格和连接方式安排成型设备，制作工装的连接部分，得到生产用的模具模型(见图8)。上海霆钢金属集团有限公司建立核心的模型。根据填芯机的规格和技术参数，配置4对填芯机，建立2套填芯模具。图9示出了用于圆柱芯填充的模腔。热芯吃砂芯的型腔图10显示了射芯模具和简单热芯盒砂芯模具的相同设计。上海霆钢金属集团有限公司浇注过程中砂型装配状态的模拟建立上下外模的砂腔模型(见图11)。上海霆钢金属集团有限公司利用UG三维实体复合造型技术，根据上述外模，在基于分型面的三维空间中建立能完全包含上模和下模的实体方坯，其工装结构与3.1中的模板相同。以上模或下模作为工具实体，对新建立的目标实体坯料进行布尔减法，即可得到外模的上模和下模的砂腔，生成的砂芯全部组装在砂中材质是HT，去应力加热到~在型腔中，模拟生产中用于装配的实际装配状态(见图12)。上海霆钢金属集团有限公司模具工艺参数的确定(1)芯盒排气工艺参数的选择。砂芯的质量很大程度上取决于芯盒排气是否合理。箱体排气主要有三种方式:排气槽、间隙和排气塞。这里选择间隙排气，芯盒与顶芯杆之间的间隙用于排气。为了使顶杆在高温下滑动灵活，便于排气，芯盒与顶杆的配合间隙一般为0.2~0.3毫米，这里选用的间隙为0.25毫米。(2)芯盒顶杆和复位杆工艺参数的选择。应该选择顶杆和复位杆，以确保顶杆和复位杆具有足够的强度和刚度。材料为T10，淬火至50～55HRC。(3)芯盒材料的选择和热处理要求。结束语采用CAD技术开发模具，提高了铸造精度，缩短了研发周期。模具CAD开发过程中生成的数据模型是全参数化的，修改方便快捷。UG的相关复制功能保证了不同模芯匹配零件的高度一致性，实际模体是数控加工中使用的参数实体，从根本上保证了设计制造的一致性，集成了CAD/CAM。

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