[发明专利]一种异形随形冷却水道铸造模具的加工方法

说明书

本发明公开了一种异形随形冷却水道铸造模具的加工方法，包括使用3D软件绘制模具随形冷却水道形状，根据模流分析推荐的最佳值确定模具的随形水道直径Do,绘制沿模具随形水道间距、与模具内、外侧面相切的滚动内切球,用滚动内切球沿随形水道模具的3D图形内腔滚动，确定随形水道在模具内均匀分布的最佳位置，以各种内切球确定内冷铁在模具内腔中的最佳分布位置和尺寸；本发明无需要采用繁琐的流体力学计算，而是直接根据模具的3D图形绘制其内切球大小，并沿模腔工作表面进行滚动的实用技术，便能快速确定随形冷却水道参数、内冷铁分布以及模具尺寸的实际状况，大大提高了异形随形冷却水道铸造模具的加工效率，提高了整体产品生产周期的效率。

技术领域

本发明具体涉及一种铸造模具设计方法，具体是一种异形随形冷却水道铸造模具的加工方法。

背景技术

模具在加工成型过程中，首先需要确定模具内部随形冷却水道和内冷铁的分布位置和尺寸，确定好随形冷却水分布位置和尺寸规格后制作水道砂型，然后将随形冷却水道和内冷铁按照确定位置放置在模具的成型模具型腔内进行浇铸成型，随形冷却水道的设计一般都是采用不同的冷却方案，通过Moldflow软件进行模流分析，对比不同冷却方案的冷却效果与管道压力分布，在铸造模具内一般都设有用于降温的内冷铁，内冷铁的分布位置以及内冷铁内部随形冷却水道的分布情况都需要采用繁琐的流体力学计算，然后选取最佳方案进行随形冷却水道模具的镶嵌件设计，此类方案所需实施周期较长，资金投入成本较大。

因此，在针对上述问题，我们需要一种能快速确定铸造模具内部随形冷却水道、内冷铁以及铸造模具本身尺寸的铸造模具加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异形随形冷却水道铸造模具的加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种异形随形冷却水道铸造模具的加工方法，包括以下步骤：

1.使用3D软件绘制模具随形冷却水道形状，根据模流分析推荐的最佳值确定模具的随形冷却水道直径Do；

2.在模具内绘制相邻随形冷却水道外侧壁水平方向和竖直方向的滚动内切球、随形冷却水道外侧壁与模具内侧面的滚动内切球、随形冷却水道外侧壁与模具外侧面相切的滚动内切球：其中水平方向随形冷却水道之间的内切球直径为Ds，竖直方向随形冷却水道之间的内切球直径为Dz，随形冷却水道与模具内腔壁内切球直径为Dq，随形冷却水道与模具外壁内切球直径为Dw，从而根据Ds和Dz确定随形冷却水道的自身参数大小，根据Dq确定随形冷却水道与模具内型腔的分布位置，根据Dw确定随形冷却水道与模具外腔体的之间厚度；

3.根据模具类型确定各内切球直径范围，对于内含型腔的模具，随形水道环绕型腔四周设置，其中需要确定内切球的直径包括Dz、Dq、Dw，各直径范围为：Dz＝(2～4)*Do，Dq＝(1～1.5)*Do，Dw＝(1～4)*Do，对于只包含随形冷却水道的模具，其中需要确定的内切球直径包括Ds、Dz、Dw，各直径范围为：Ds＝(1-2)*Do，Dz＝(2～4)*Do，Dw＝(1～4)*Do。

4.根据内切球确定内冷铁位置：内冷铁包括分布在随形水道外围的外圈内冷铁和分布在随形水道内圈的内圈内冷铁，随形水道与模具外壁内切球的竖直中心线为外圈内冷铁竖直设置的中心线，外圈内冷铁的直径范围为：(1～1.5)*Do，水平方向随形水道之间的内切球的竖直中心线为内圈内冷铁设置的中心线，内圈内冷铁的直径范围为(0.8～1.8)*Do。

5.根据模具参数确定成型模具的尺寸，根据随形冷却水道分布位置及尺寸、内冷铁分布位置及尺寸制作随形冷却水道砂型和内冷铁，在成型模具内设置随形冷却水道砂型和内冷铁，然后对成型模具进行浇铸，冷却后对成型模具脱模，得到异形随形冷却水道铸造模具，完成加工。

更进一步的方案：所述模流分析采用Moldflow软件，Moldflow软件进行模流分析计算最优数据确定随形冷却水道的直径Do。