【正文】 在此，我向身邊關(guān)心我的同學致以誠摯的謝意！同時感謝學院對我這三年的培養(yǎng)。這份畢業(yè)設(shè)計既是對過去三年所學知識的總結(jié)，又是自己學習提高的良機，綜合素養(yǎng)也得到了進一步的提高。還不斷向我們傳授分析問題和解決問題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢業(yè)設(shè)計過程中少走很多彎路。謝 辭 在本次畢業(yè)設(shè)計中，我得到了張旦聞老師的熱心指導。通過畢業(yè)設(shè)計，可以使我們溫習所學的知識養(yǎng)成獨立思考的習慣，增強自己的分析問題、解決問題的能力，深刻意識到創(chuàng)新在社會發(fā)展中的重大意義，也為自己以后的工作積累寶貴的經(jīng)驗。尤其對于那些單件小批量、形狀較為復(fù)雜的大中型鑄件，如何來實現(xiàn)“高效、優(yōu)質(zhì)、低成本”的生產(chǎn)要求，成了鑄造工作者亟待解決的重大課題。 消失模的出現(xiàn)，就深受鑄造行業(yè)的喜愛，打破了傳統(tǒng)木模鑄造法，克服了造模用木材的造模難，取模難，精度低，成型難，這種工藝顯得特別復(fù)雜，工序多、勞動強度大、生產(chǎn)周期長、成本高，因而鑄件精度不夠理想，甚至對某些復(fù)雜的零件還無法實現(xiàn)活塊整體鑄造，這就成就了傳統(tǒng)鑄造鑄造的致命弱點。顯然，與普通鑄造的清理工序相比，不僅簡化了工序，減輕了勞動強度，改善了操作環(huán)境，還提高了鑄件的表面光潔度和尺寸精度，同時又可獲得較大的經(jīng)濟效益。 鑄件清理 由于消失模鑄件沒有分型面、不用砂芯，因此可省去清鏟鑄件飛邊毛刺的工序，只要去除澆冒口、打磨澆冒口剩余的部分即可，因此可減少打磨的工作量。對于采用流水線生產(chǎn)方式的鑄造廠，鑄件的落砂一般采用翻箱傾倒裝置，在澆注冷卻后從砂箱中倒出砂和鑄件。 落砂干砂消失模鑄件的落砂有幾種辦法。如一個形狀相同、工藝條件也相同的鑄件，用普通鑄造能澆注成功，而用消失模鑄造就不一定能獲得成功；很可能在鑄件表面形成凹陷、冷隔和夾渣等缺陷。 澆注消失模鑄件在澆注時，鑄型內(nèi)的泡沫塑料模樣將發(fā)生體積收縮、熔融、氣化和燃燒等一系列物理化學變化。從要求較高的透氣性來看，宜選用較粗的砂子。對潔凈的干砂而言，透氣性取決于砂粒的大小。高質(zhì)量的消失模鑄件必須在透氣性良好的型砂中獲得的；而高透氣性是無粘結(jié)劑干砂的主要特性。可采用的特種砂有鉻鐵礦砂、橄欖石砂、棕剛玉砂和鋯砂等，根據(jù)鑄件的合金種類及鑄件的壁厚來選擇。原砂的化學成分對于生產(chǎn)灰鑄鐵、非鐵合金以及普通鑄鋼件，一般采用硅砂作為消失模鑄造的原砂 的質(zhì)量分數(shù)為90%~95% 就足夠了。消失模鑄造用砂箱通常由箱體、底座（板） 、真空室、定位（或夾緊）塊等組成，如圖233所示 圖233 消失模鑄 造用砂箱結(jié)構(gòu) 1—箱體 2—真空室 3—底座（板） 4—定位（或夾緊）塊2 原砂的選擇 干砂消失模鑄造中原砂是主要的造型材料，它對鑄件的質(zhì)量有重要的影響。 填砂、振動緊實1 砂箱結(jié)構(gòu) 消失模鑄造用砂箱與砂型鑄造用砂箱的結(jié)構(gòu)有很大的不同。 圖231 涂料對模樣剛度的影響 圖232 消失模涂料的作用 1—干砂 2—涂層 3—氣態(tài)產(chǎn)物 4—泡沫塑料模樣 5—液態(tài)產(chǎn)物 6—金屬液 消失模涂料的基本組成 消失模涂料一般由耐火材料、粘結(jié)劑、載體（溶劑） 、表面活性劑、懸浮劑、觸變劑以及其他附加物組成。對于消失模涂料而言，既要對泡沫塑料模樣的裂解產(chǎn)物有好的吸附跑力和透氣能力，同時要求有高的涂層強度，另外還要有很好的涂掛工藝性能。要求液態(tài)分解產(chǎn)物能夠與涂層潤濕，順利地滲入涂層，排出型腔。由于澆注不同合金時澆注溫度不同，泡沫塑料模型的分解產(chǎn)物區(qū)別很大。同時，防止干砂流入金屬液與泡沫塑料模的間隙中，造成鑄型塌箱。澆注時，涂料層是液態(tài)金屬與干砂之間重要的隔離介質(zhì)，見圖232 。消失模鑄皂涂料的主要作用是：提高泡沫塑料模樣的強度和剛度，防止模樣在運輸、填砂振動耐破壞或變形。 涂料（層）消失模涂料的使用不同于一般鑄造涂料。砂型鑄造的原理不能解釋消失模鑄造的原理，不能解釋其鑄件的成形過程。 實踐證明，該法制造的鑄件不會產(chǎn)生夾砂之類的缺陷。 （2）消失模的熱解產(chǎn)物（液態(tài)或氣態(tài)）與金屬液、涂料及干砂間存在著物理化學反應(yīng)，發(fā)生質(zhì)量傳遞。由于泡沫塑料模樣的存在，大大地改變了金屬液的充填過程以及金屬液與鑄型的熱交換。 第3章 消失模鑄造 消失模鑄造基本理論概述 消失模鑄造與其他鑄造法的區(qū)別主要在于模樣留在鑄型內(nèi)，并受金屬液的作用而在鑄型中發(fā)生軟化、熔融、氣化和燃燒，產(chǎn)生液相—氣相—固相的物理化學現(xiàn)象。鉆透氣孔的工作量大，因此僅適用于曲率小的圓弧面或尺寸較小的抽芯塊。有資料介紹，透氣孔的通氣面積為模具型腔表面總面積的 1%~2%。8 模具透氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計 模具型腔面加工完成后，需在整個型腔面上開設(shè)透氣孔、透氣塞、透氣槽等結(jié)構(gòu)，使發(fā)泡模具有較高的透氣性，達到發(fā)泡工藝對透氣結(jié)構(gòu)的如下 4 點要求： （1）空氣能迅速從型腔中排走； （2）成型時，蒸汽穿過模具進入泡沫珠粒使其融合； （3）冷卻階段，水能直接對泡沫模樣進行降溫； （4）負壓干燥階段，模樣中的水分可通過模具迅速排出。 （3）模板和底板 模板、底板與?？?、模具型腔模塊一起構(gòu)成模具整體，通常，使用 ZL104，采用鑄造的方法將各個模塊鑄造在一起；對于一些鍛鋁材料的模板和底板，采用無縫焊接技術(shù)將各個模板焊接成氣室，再使用不銹鋼螺絲家彈簧墊片將模具型腔和各個模塊連接在一起。 在機動開合模具中，汽室?？蚣纫惺艹尚蜋C的合模壓力，又要承受蒸汽壓力。（2）汽室?？? 汽室?？蛞话悴捎描T造成型，其材質(zhì)大多采用鑄造鋁合金，牌號為 ZL104 或 ZL101，也有的采用鑄鐵來制作。一般選用鑄鋁材料和鍛鋁材料。消失模模具收縮率由廠家的實際生產(chǎn)現(xiàn)場及經(jīng)驗來確定。關(guān)系式如下226所示:模具收縮率=泡沫收縮率+金屬收縮率~%，% ；金屬收縮率如下表 226所示： 226 常用鑄造合金的鑄造收縮率鑄造收縮率/%合金種類自由收縮 受阻收縮中小型鑄件 中大型鑄件 特大型鑄件 筒形鑄件 長度方向 灰鑄鐵直徑方向 HT250 HT300 HT350 白口鐵 壁厚25mm 鍛鑄鐵 壁厚25mm 白心可鍛鑄鐵 球墨鑄鐵 錫青銅 無錫青銅 鋅黃銅 硅黃銅 有色金屬錳黃銅 鋁硅合金 鋁銅合金（Cu7%12%） 鋁鎂合金 簡單厚實鑄件的收縮為自由收縮，除此之外的收縮為受阻收縮。（8） 發(fā)泡模具鑄造毛坯的三維設(shè)計等。（6） 設(shè)計成型模具的鑲塊。（4） 設(shè)計模具分型面。（2） 確定模具的型腔數(shù)量。模具設(shè)計應(yīng)考慮以下幾個因素。因此，現(xiàn)代的高檔三維CAD軟件普遍具有復(fù)合建模技術(shù)，即在構(gòu)造復(fù)雜的零件時可同時使用以上兩種造型方法，以達到最佳的造型效果。 曲面造型的最大不足便是特征量太多，每一個單一的曲面都是一個單一特征，在合成曲面模型時這些特征仍然保留，造成在最終生成的模樣處理中有相當大的處理量，消耗大量的系統(tǒng)資源，也減慢了模樣的處理時間，影響了建模速度，而且最終生成實體時往往由于前期造型的疏漏而使得實體不能正確生成甚至拒絕執(zhí)行。 第一步 第二步 第三步圖225 曲面造型的原理是分別建構(gòu)零件的各個曲面，然后將這些曲面整合為完整沒有間隙的曲面模型。第二步：使用筋、偏距等命令建造出零件的筋特征和加工余量。實體造型的特征量少，作對應(yīng)的特征修改也非常簡單，所以對外形不是十分復(fù)雜的模樣來說，用實體造型的方法是最好的。4 泡沫模樣的三維設(shè)計 泡沫模樣和模具型腔三維設(shè)計，有實體造型和曲面造型兩種。消失模鑄件的機械加工余量的取值如表223所示：產(chǎn)品最大外輪廓尺寸/mm