六缸液压泵体低压铸造模具设计及工艺优化（本科毕业论文设计）.doc
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六缸液压泵体低压铸造模具设计及工艺优化（本科毕业论文设计）,摘要低压铸造是一种先进的铸造生产工艺，随着机械行业的不断发展，低压铸造在国内外的铸造生产中也得到了很大的发展[1]，出现了一些新技术、新工艺，从而提高了低压铸造产品的质量，取得了高的成品率。它是介于压力铸造与重力铸造之间的一种铸造方法，具有金属液充型平稳，铸件组织致密，工艺出品率高，易实现自动化等优点，特别适用于复杂壁...
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摘 要
低压铸造是一种先进的铸造生产工艺，随着机械行业的不断发展，低压铸造在国内外的铸造生产中也得到了很大的发展[1]，出现了一些新技术、新工艺，从而提高了低压铸造产品的质量，取得了高的成品率。它是介于压力铸造与重力铸造之间的一种铸造方法，具有金属液充型平稳，铸件组织致密，工艺出品率高，易实现自动化等优点，特别适用于复杂壁铸件的生产，在现代工业中应用非常广泛[2]。
随着计算机硬件水平的提高，铸造CAE软件对实际生产的指导作用日益显著。低压铸造领域也开始使用它们来优化和改进工艺，以便提高产品质量、降低废品率、减少冒口损耗、提高成品率、缩短试制周期、降低生产成本、减少工艺设计对人员经验的依赖、保持工艺设计水平稳定等[3]。
本次毕业设计以六缸液压泵体为研究对象，介绍了低压铸造的一般步骤。首先根据给定的二维零件图，利用三维建模软件UG NX4.0 画出六缸液压泵体的三维实体模型。然后，通过对该零件的结构工艺性进行分析，设计浇注系统，确定可行的工艺方案。同时，通过用AnyCasting 铸造模拟软件，对铸件的铸造工艺进行分析并优化。最后，通过模具设计2D、3D CAD 软件，对模具关键部件进行三维造型，并绘制模具二维图。
关键词：泵体，低压铸造，模具设计，铸造CAE，分析模拟
ABSTRACT
Low pressure casting is the advanced cast technology. As the development of the mechanical industry, low pressure casting is developing quickly in casting production at home and abroad. Meanwhile, the appearing of the new technique and the new process improves quality of products under low pressure casting and achieves high ratio of healthy products. Low pressure casting, which is used widely in modern industry, is a casting method between pressure casting and gravity casting. It has the advantage of stable casting mould filling, compact casting structure, high process yield rate and readily automated operation, and is especially suitable for production of complex wall castings.
With the improving level of computer hardware, foundry CAE software plays an increasingly important role in the practical production. In the field of low pressure casting, it is begin to used to optimun and improve process, so that improving product quality, lowing reject rate, reducing loss of riser, increasing probability, shortening the trial-produce cycle, reducing the cost, lessening the process design ‘s dependence on the experience of the designers, keeping stable of the level of the process design and so on.
The graduation project takes the hydraulic six-cylinder pump body as research object, introducts general steps of low pressure casting. Firstly, ding the 3D solid model of the hydraulic six-cylinder pump body with 3D modeling software UG NX 4.0 according to the 2D part drawings. Secondly, designing pouring system through analyzing the stucture technics of part, and determining feasible process plan. As the same time, analyzing and optimizing the casting process of the cast with AnyCasting simulation software. Lastly, 3D designing key parts of die and darwing 2D darwing of die with 2D、3D CAD soft.
Key words：pump body, low pressure casting, die design, casting CAE, analysis simulation
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 引言 1
1.2 低压铸造国内外的研究现状及发展趋势 1
1.3 泵体零件的生产情况 1
1.4 课题的研究目的及意义 2
1.4.1 课题的研究目的 2
1.4.2 课题的研究意义 2
1.5 课题的主要工作 2
2 工艺分析及模具设计 3
2.1 铸件工艺设计 3
2.1.1 铸件工艺性分析 3
2.1.2 铸件的技术要求 4
2.1.3 加工余量、最小铸出孔、收缩率、铸造斜度 4
2.1.4 铸件在铸型中的位置 5
2.1.5 铸件的凝固 6
2.1.6 浇注系统的设计 7
2.2 铸型工艺设计 8
2.2.1 铸型尺寸的计算 8
2.2.2 锁型力（合型力）的计算 9
2.2.3 铸型的排气 9
2.2.4 铸型充型指示系统的设置 9
2.3 铸造工艺 10
2.3.1 工艺过程 10
2.3.2 升液管的准备 10
2.3.3 保温坩埚的准备 10
2.3.4 铸型的准备 10
2.3.5 浇注工艺 10
2.4 铸件常见缺陷及防止方法 12
2.4.1 孔洞与渣孔 12
2.4.2 裂纹 12
2.4.3 表面缺陷 12
2.4.4 精度与性能 13
2.5 铸件常见缺陷及防止方法 13
2.5.1 设备的选用 13
2.5.2 设备的校核 13
2.6 模具设计 14
2.6.1 模具组装图 14
2.6.2 成型零件的设计 15
2.6.3 结构零件的设计 17
2.7 绘制主要零件的二维图 18
2.8 关键公差与配合、表面粗糙度、形位公差的技术要求 18
2.8.1 关键公差与配合 18
2.8.2 表面粗糙度 19
2.9 选材及热处理要求 20
2.9.1 对材料的要求 20
2.9.2 材料的选择及热处理 20
3 工艺模拟及优化 22
3.1 AnyCasting介绍 22
3.1.1 AnyCasting的特点 22
3.1.2 AnyCasting的模块 22
3.1.3 工作流程 23
3.2 工艺模拟及优化 23
3.2.1 anyPRE前处理 23
3.2.2 anySOLVER模拟引擎 30
3.2.3 anyPOST后处理 31
3.2.4 分析结果，选择最优方案 32
4 结论 34
致谢 35
参考文献 36
低压铸造是一种先进的铸造生产工艺，随着机械行业的不断发展，低压铸造在国内外的铸造生产中也得到了很大的发展[1]，出现了一些新技术、新工艺，从而提高了低压铸造产品的质量，取得了高的成品率。它是介于压力铸造与重力铸造之间的一种铸造方法，具有金属液充型平稳，铸件组织致密，工艺出品率高，易实现自动化等优点，特别适用于复杂壁铸件的生产，在现代工业中应用非常广泛[2]。
随着计算机硬件水平的提高，铸造CAE软件对实际生产的指导作用日益显著。低压铸造领域也开始使用它们来优化和改进工艺，以便提高产品质量、降低废品率、减少冒口损耗、提高成品率、缩短试制周期、降低生产成本、减少工艺设计对人员经验的依赖、保持工艺设计水平稳定等[3]。
本次毕业设计以六缸液压泵体为研究对象，介绍了低压铸造的一般步骤。首先根据给定的二维零件图，利用三维建模软件UG NX4.0 画出六缸液压泵体的三维实体模型。然后，通过对该零件的结构工艺性进行分析，设计浇注系统，确定可行的工艺方案。同时，通过用AnyCasting 铸造模拟软件，对铸件的铸造工艺进行分析并优化。最后，通过模具设计2D、3D CAD 软件，对模具关键部件进行三维造型，并绘制模具二维图。
关键词：泵体，低压铸造，模具设计，铸造CAE，分析模拟
ABSTRACT
Low pressure casting is the advanced cast technology. As the development of the mechanical industry, low pressure casting is developing quickly in casting production at home and abroad. Meanwhile, the appearing of the new technique and the new process improves quality of products under low pressure casting and achieves high ratio of healthy products. Low pressure casting, which is used widely in modern industry, is a casting method between pressure casting and gravity casting. It has the advantage of stable casting mould filling, compact casting structure, high process yield rate and readily automated operation, and is especially suitable for production of complex wall castings.
With the improving level of computer hardware, foundry CAE software plays an increasingly important role in the practical production. In the field of low pressure casting, it is begin to used to optimun and improve process, so that improving product quality, lowing reject rate, reducing loss of riser, increasing probability, shortening the trial-produce cycle, reducing the cost, lessening the process design ‘s dependence on the experience of the designers, keeping stable of the level of the process design and so on.
The graduation project takes the hydraulic six-cylinder pump body as research object, introducts general steps of low pressure casting. Firstly, ding the 3D solid model of the hydraulic six-cylinder pump body with 3D modeling software UG NX 4.0 according to the 2D part drawings. Secondly, designing pouring system through analyzing the stucture technics of part, and determining feasible process plan. As the same time, analyzing and optimizing the casting process of the cast with AnyCasting simulation software. Lastly, 3D designing key parts of die and darwing 2D darwing of die with 2D、3D CAD soft.
Key words：pump body, low pressure casting, die design, casting CAE, analysis simulation
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 引言 1
1.2 低压铸造国内外的研究现状及发展趋势 1
1.3 泵体零件的生产情况 1
1.4 课题的研究目的及意义 2
1.4.1 课题的研究目的 2
1.4.2 课题的研究意义 2
1.5 课题的主要工作 2
2 工艺分析及模具设计 3
2.1 铸件工艺设计 3
2.1.1 铸件工艺性分析 3
2.1.2 铸件的技术要求 4
2.1.3 加工余量、最小铸出孔、收缩率、铸造斜度 4
2.1.4 铸件在铸型中的位置 5
2.1.5 铸件的凝固 6
2.1.6 浇注系统的设计 7
2.2 铸型工艺设计 8
2.2.1 铸型尺寸的计算 8
2.2.2 锁型力（合型力）的计算 9
2.2.3 铸型的排气 9
2.2.4 铸型充型指示系统的设置 9
2.3 铸造工艺 10
2.3.1 工艺过程 10
2.3.2 升液管的准备 10
2.3.3 保温坩埚的准备 10
2.3.4 铸型的准备 10
2.3.5 浇注工艺 10
2.4 铸件常见缺陷及防止方法 12
2.4.1 孔洞与渣孔 12
2.4.2 裂纹 12
2.4.3 表面缺陷 12
2.4.4 精度与性能 13
2.5 铸件常见缺陷及防止方法 13
2.5.1 设备的选用 13
2.5.2 设备的校核 13
2.6 模具设计 14
2.6.1 模具组装图 14
2.6.2 成型零件的设计 15
2.6.3 结构零件的设计 17
2.7 绘制主要零件的二维图 18
2.8 关键公差与配合、表面粗糙度、形位公差的技术要求 18
2.8.1 关键公差与配合 18
2.8.2 表面粗糙度 19
2.9 选材及热处理要求 20
2.9.1 对材料的要求 20
2.9.2 材料的选择及热处理 20
3 工艺模拟及优化 22
3.1 AnyCasting介绍 22
3.1.1 AnyCasting的特点 22
3.1.2 AnyCasting的模块 22
3.1.3 工作流程 23
3.2 工艺模拟及优化 23
3.2.1 anyPRE前处理 23
3.2.2 anySOLVER模拟引擎 30
3.2.3 anyPOST后处理 31
3.2.4 分析结果，选择最优方案 32
4 结论 34
致谢 35
参考文献 36
