CN102430712B - 一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法 - Google Patents

一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102430712B
CN102430712B CN201110414522.2A CN201110414522A CN102430712B CN 102430712 B CN102430712 B CN 102430712B CN 201110414522 A CN201110414522 A CN 201110414522A CN 102430712 B CN102430712 B CN 102430712B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mould
mold
steel frame
shaped steel
core box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110414522.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102430712A (zh
Inventor
年俊杰
纳建虹
撖俊虎
马国华
闫小龙
张娟
罗永�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kocel Machinery Co Ltd
Original Assignee
Ningxia Kocel Pattern Co Ltd
Kocel Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningxia Kocel Pattern Co Ltd, Kocel Group Co Ltd filed Critical Ningxia Kocel Pattern Co Ltd
Priority to CN201110414522.2A priority Critical patent/CN102430712B/zh
Publication of CN102430712A publication Critical patent/CN102430712A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102430712B publication Critical patent/CN102430712B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明涉及一种模具制造方法，尤其是涉及一种适用于远洋科考船、深水钻井船用船舶支架的一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法，其特征是：该方法包括如下步骤：选材、建立模具三维空间模型、制作主承载钢架、制作模具毛坯、加工模具和模具检测；本发明艺方法独特、强度高、制作效率高、满足顾客精度要求、提高模具质量且适用于远洋科考船、深水钻井船用船舶支架。

Description

一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法
技术领域
本发明涉及一种模具制造方法，尤其是涉及一种适用于远洋科考船、深水钻井船用船舶支架的一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法。
背景技术
船舶支架空间复杂曲面完全属于三维空间模型，其圈料制作难度极大，强度根本无法保证；而且由于船舶支架本身的结构设计，模具非常容易变形，尺寸精度也很难保证。如果按照常规的制作方法，模具不但耗材严重，而且非常笨重，对填砂造型增加了很大的难度，砂型制造质量也很低，合箱时损毁率非常高，对于后续所铸造出的产品影响很大，废品率也较高，最高达到了90％以上；这种类型的模具制作技术在国内尚没有成功的制作方案，目前在国内属于一个技术盲点。 
在现有的制作与加工方式下，模具存在如下缺陷：模具制作耗材严重、成本较高、尺寸难保证、模具本体易变形、模具使用寿命低、制作效率也极低等，由此，对船舶支架批量化生产进程造成极大的制约。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺方法独特、强度高、制作效率高、满足顾客精度要求、提高模具质量且适用于远洋科考船、深水钻井船用船舶支架的一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法。
为了实现发明目的，本发明通过如下方式实现：
一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
a. 选材：采用木材制作支架模具本体，在本体外加20mm厚随形钢架进行承载加固； 
b. 建立模具三维空间模型：利用UG软件，采用逐点网格曲面法对模型进行三维空间建模，然后围绕模型设计随形钢架，保证钢架与支架模具本体完全吻合；
c. 制作主承载钢架：按前序设计的模型尺寸及形状，精确的焊接出随形钢架；
d. 制作模具毛坯：采用焊接好的主承载钢架进行分段圈料，各段再分区域圈辋料，在各段圈辋料时按工艺要求，留大填砂卧料口；
e. 加工模具：运用先前建立好的三维模型，通过计算机编程形成标准的加工程序，然后在五轴CNC上进行产品制作，最后将加工成形的模具进行表面处理，保证表面质量；
f. 模具检测：采用精密的激光跟踪仪对模具尺寸进行全面检测，并与三维空间计算机模型进行对点检测，保证模具本身尺寸及形位精度；
所述芯盒模具由钢骨架、卧料、填砂口和模具本体构成；
所述随形钢架为钢板规格厚5-30mm、宽30-150mm、长度随模型；
所述焊接随形钢架时钢架分三段焊接；
所述的刚骨架采用厚5-30mm，宽30-150mm规格的钢板进行10mm满焊焊接；
所述大填砂卧料口大小为300x500mm。
本发明有如下效果：
1）模具选材巧妙、实施容易、制作简便、生产周期短，钢架有效地增强了模具强度，减小了变形量，延长了模具使用寿命；本发明采用钢架做模具主骨架，在其骨架上分网格区域进行圈辋料做出模具本体，由此有效地增加了模具强度，而且节约了将近3/4的木材用量。
2）制作方法新颖：从船舶支架空间复杂曲面结构特性上讲，其三维扭曲度很大，最大扭曲度达到1000mm左右；按照现有的制作方法制作时，模具的整体圈料难度极大，所有沿周圈起的板料都很难找到一个有效的加固点，只能采用堆大量方料的方法加固，耗材严重，而且很易变形，复杂曲面处形状很难保证；本发明就是从问题根源着手，分三段制作主承载钢骨架，在各段骨架上打孔进行钉板圈料，将每一块板料都与骨架进行有效连接，保证圈料形状精度，这样，用三段钢架代替了大量方料，不仅使模具简捷实用，更是成功的提高了模具强度，有效地解决了上述问题，保证了复杂曲面形状。
3）强度较高：由于支架本身的结构设计属于复杂曲面件，而现施行的方法在制作模具时，整体用料为纯木料，易变性，本体设计时由于要保证曲面强度，所以整体用料较多，因此在模具吊运时，由于本体自重的缘故，极易造成变形，导致模具质量下降。为此，本发明采用在模具背部增加高强度随形钢架的办法来解决这一问题，利用提前焊接好的随形钢架做主骨架，采用多层40mm厚，150mm宽的木料逐层圈料，进行合理搭接，将木料与钢架有效连接，制作出模具本体，这样制作出的模具便有了相当高的强度,不仅起到了造型时候抵抗变形的作用，而且在日常的吊运及存放上也对支架模具本体起到了有效的保护作用。
4）毛坯制作简单快捷、且尺寸形位精度高：船舶支架空间复杂曲面模具为三维空间形状，空间扭曲度大，最大扭曲度达到1000mm左右，在模具毛坯制作过程中很难控制曲面粘料的形状及其稳定性。为此，在三维设计过程中，我们将模具分为三段，分别在三段模型上横向与纵向拉随形钢带，将模具分为若干个圈料网格区域，在此网格区域上进行辋料圈制，这样不仅成功的降低了圈料难度，锐减了10天左右的生产周期，而且还有效的减少了支架模具制作过程中的形状偏差，其中主要大扭度曲面的截面在此交叉网格矩阵的基础上，圈料的尺寸稳定性也得以保证； 
5）成品模具的尺寸及使用效果：由于应用此发明制作出的毛坯模具形位精度及强度都比较高，所以经过已编好加工程序的五轴CNC加工后，其尺寸精度及尺寸稳定性都比较高，表面质量也非常好，光洁度可达Ra1.6-Ra0.8之间。在其使用效果上，由于有钢骨架做支撑，将模具本体分为若干个网格矩阵，在其网格矩阵空档处开300x500mm的大填砂口，做大块卧料，有效的提高了流砂紧实工作的效率，不仅减少了超于1/3的制芯时间，而且更是有效提高了砂芯质量，为浇注工作的顺利进行打下了坚实的基础。 
6）检测可靠：为了保证支架模具的三维空间扭曲度符合设计要求，对模具表面进行划分网格矩阵，形成一定数量的检测点，然后针对相应的检测点，用精密的激光跟踪仪检测，然后与三维空间计算机模型进行对点检测，保证模具本身尺寸及形位精度。
7）模具变形小、寿命长：本发明通过模具背部的高强度随形钢架，有效的解决了模具的吊运及制芯时的变形问题；通过在钢架上合理的分区域圈料，更是有效的将模具与钢架合为了一体，有钢架的强度做支撑，便成功的解决了木模本身的易氧化变形问题，保证了模具的质量，从而提高了模具的使用寿命。 
附图说明
图1为本发明芯盒模具的结构示意图。
具体实施方式
一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
a. 选材：采用木材制作支架模具本体，在本体外加20mm厚随形钢架进行承载加固； 
b. 建立模具三维空间模型：利用UG软件，采用逐点网格曲面法对模型进行三维空间建模，然后围绕模型设计随形钢架，保证钢架与支架模具本体完全吻合；
c. 制作主承载钢架：按前序设计的模型尺寸及形状，精确的焊接出随形钢架；
d. 制作模具毛坯：采用焊接好的主承载钢架进行分段圈料，各段再分区域圈辋料，在各段圈辋料时按工艺要求，留大填砂卧料口；
e. 加工模具：运用先前建立好的三维模型，通过计算机编程形成标准的加工程序，然后在五轴CNC上进行产品制作，最后将加工成形的模具进行表面处理，保证表面质量；
f. 模具检测：采用精密的激光跟踪仪对模具尺寸进行全面检测，并与三维空间计算机模型进行对点检测，保证模具本身尺寸及形位精度。
所述芯盒模具由钢骨架1、卧料2、填砂口3和模具本体4构成， 
所述随形钢架为钢板规格厚5-30mm、宽30-150mm、长度随模型。
所述焊接随形钢架时钢架分三段焊接。
所述的刚骨架采用厚5-30mm，宽30-150mm规格的钢板进行10mm满焊焊接。
所述大填砂卧料口大小为300x500mm。

Claims (4)

1.一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
a. 选材：采用木材制作支架模具本体，在本体外加随形钢架进行承载加固； 
b. 建立模具三维空间模型：利用UG软件，采用逐点网格曲面法对模型进行三维空间建模，然后围绕模型设计随形钢架，保证钢架与支架模具本体完全吻合；
c. 制作主承载钢架：按前序设计的模型尺寸及形状，精确的焊接出随形钢架；
d. 制作模具毛坯：采用焊接好的主承载钢架进行分段圈料，各段再分区域圈辋料，在各段圈辋料时按工艺要求，留大填砂卧料口；
e. 加工模具：运用先前建立好的三维模型，通过计算机编程形成标准的加工程序，然后在五轴CNC上进行产品制作，最后将加工成形的模具进行表面处理，保证表面质量；
f. 模具检测：采用精密的激光跟踪仪对模具尺寸进行全面检测，并与三维空间计算机模型进行对点检测，保证模具本身尺寸及形位精度；上述芯盒模具由随形钢架、卧料、填砂口和支架模具本体构成，上述随形钢架为钢板规格厚5-30mm、宽30-150mm、长度随模型。
2.如权利要求1所述的一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法，其特征是：所述焊接随形钢架时钢架分三段焊接。
3.如权利要求1所述的一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法，其特征是：所述的随形钢架采用厚5-30mm，宽30-150mm规格的钢板进行10mm满焊焊接。
4.如权利要求1所述的一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法，其特征是：所述大填砂卧料口大小为300x500mm。
CN201110414522.2A 2011-12-13 2011-12-13 一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法 Active CN102430712B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110414522.2A CN102430712B (zh) 2011-12-13 2011-12-13 一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110414522.2A CN102430712B (zh) 2011-12-13 2011-12-13 一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102430712A CN102430712A (zh) 2012-05-02
CN102430712B true CN102430712B (zh) 2014-03-05

Family

ID=45979263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110414522.2A Active CN102430712B (zh) 2011-12-13 2011-12-13 一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102430712B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103008565B (zh) * 2013-01-09 2014-12-17 鞍钢重型机械有限责任公司 一种艉轴架的砂型制作方法
CN103273662B (zh) * 2013-05-24 2016-03-30 航天材料及工艺研究所 低热膨胀碳纤维增强树脂基复合材料模具的制备方法
CN103350193A (zh) * 2013-06-25 2013-10-16 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种铅电解阳极板新型模具制造方法及其装置
CN104001855B (zh) * 2014-06-06 2016-01-27 中核苏阀横店机械有限公司 防裂纹木模芯盒
CN105964906B (zh) * 2016-05-11 2018-07-24 宁夏共享模具有限公司 一种新型薄壁铸件类铸造实体模样的装置
CN110328502A (zh) * 2019-08-13 2019-10-15 诸暨链条总厂 铸造模具及其制作方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1614488A1 (en) * 2004-07-06 2006-01-11 General Electric Company Casting method using a synthetic model produced by stereolithography
CN101653816A (zh) * 2009-08-17 2010-02-24 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 1-3mw风电轮毂铁塑模具的制备方法
CN101716654A (zh) * 2009-12-15 2010-06-02 宁夏长城须崎铸造有限公司 一种可保障大型水轮机铸造叶片尺寸精度的模具制造新工艺方法
CN101716653A (zh) * 2009-12-09 2010-06-02 宁夏共享铸钢有限公司 一种超大型混流式水轮机叶片防变形的铸造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1614488A1 (en) * 2004-07-06 2006-01-11 General Electric Company Casting method using a synthetic model produced by stereolithography
CN101653816A (zh) * 2009-08-17 2010-02-24 江苏吉鑫风能科技股份有限公司 1-3mw风电轮毂铁塑模具的制备方法
CN101716653A (zh) * 2009-12-09 2010-06-02 宁夏共享铸钢有限公司 一种超大型混流式水轮机叶片防变形的铸造方法
CN101716654A (zh) * 2009-12-15 2010-06-02 宁夏长城须崎铸造有限公司 一种可保障大型水轮机铸造叶片尺寸精度的模具制造新工艺方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CAD/CAM技术在客车模具生产中的应用;吕冬莲;《制造业设计技术》;20001231(第10期);39-40 *
吕冬莲.CAD/CAM技术在客车模具生产中的应用.《制造业设计技术》.2000,(第10期),39-40.

Also Published As

Publication number Publication date
CN102430712A (zh) 2012-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102430712B (zh) 一种空间复杂曲面芯盒模具的制造方法
CN104057611A (zh) 一种基于扫描线倾角优化的3d打印填充路径生成方法
CN105397423B (zh) 带内筋及复杂型腔的大型薄壁蒙皮的制造方法
CN101279357A (zh) 一种基于工业机器人的砂型铣削方法
CN109420819B (zh) 一种基于mig/mag焊接工艺的机器人增材制造方法
CN104883841A (zh) 一种中框结构的生产工艺及中框结构
CN102029715A (zh) 一种光固化立体同心球的sla成型工艺
CN109829257A (zh) 汽车车架轻量化优化方法
CN110580363A (zh) 一种搅拌摩擦焊机器人底座结构的拓扑优化设计方法
CN111553011A (zh) 一种基于bim的重力坝参数化建模方法
CN104014116A (zh) 高尔夫球杆头上盖的制造方法
CN104741526B (zh) 一种超大外型砂型及其生产工艺方法
CN104536383A (zh) 整体锻造整体数控加工方法
CN103567730B (zh) 一种旋塑深腔模具降维快速成型工艺
CN100474191C (zh) 弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法
CN101992246A (zh) 一种冷压双曲板钢模
CN102205477A (zh) 一种预应力方桩网片焊接模具
CN201702572U (zh) 钢筋混凝土机床基座
CN105631072A (zh) 一种铝合金粗加工刀具设计方法
CN201776426U (zh) 一种一次成型螺纹杆模具
CN204565050U (zh) 一种超大外型砂型
CN205912095U (zh) 一种手机中板及手机
CN101190499B (zh) 一种汽车手板样件成型方法
CN103488843B (zh) 一种液压机上横梁参数的低碳化设计系统及设计方法
CN103042632B (zh) 一种快速成型模胎翻制玻璃钢模具的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20120502

Assignee: NINGXIA KOCEL PATTERN Co.,Ltd.

Assignor: NINGXIA KOCEL GROUP Co.,Ltd.|NINGXIA KOCEL PATTERN Co.,Ltd.

Contract record no.: 2014640000003

Denomination of invention: Method for manufacturing space complicated curve surface core box mold

Granted publication date: 20140305

License type: Exclusive License

Record date: 20140424

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 750021 Yinchuan, Xixia District, Tongxin South Road, 199#,

Patentee after: NINGXIA KOCEL GROUP Co.,Ltd.

Patentee after: NINGXIA KOCEL PATTERN Co.,Ltd.

Address before: 750021 Yinchuan, Xixia District, Tongxin South Road, 199#,

Patentee before: NINGXIA KOCEL GROUP Co.,Ltd.

Patentee before: NINGXIA KOCEL PATTERN Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20161118

Address after: 750021, Yinchuan Yinchuan economic and Technological Development Zone, the Ningxia Hui Autonomous Region, No. 298 South Street

Patentee after: NINGXIA KOCEL PATTERN Co.,Ltd.

Address before: 750021 Yinchuan, Xixia District, Tongxin South Road, 199#,

Patentee before: NINGXIA KOCEL GROUP Co.,Ltd.

Patentee before: NINGXIA KOCEL PATTERN Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address

Address after: 750021 the Ningxia Hui Autonomous Region Yinchuan economic and Technological Development Zone ningshuo South Street No. 298

Patentee after: KOCEL INTELLIGENT EQUIPMENT Co.,Ltd.

Address before: 750021 the Ningxia Hui Autonomous Region Yinchuan Yinchuan economic and Technological Development Zone ningshuo South Street No. 298

Patentee before: NINGXIA KOCEL PATTERN Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211026

Address after: 750021 550 Beijing West Road, Xixia District, Yinchuan, the Ningxia Hui Autonomous Region

Patentee after: KOCEL MACHINERY Ltd.

Address before: 750021 the Ningxia Hui Autonomous Region Yinchuan economic and Technological Development Zone ningshuo South Street No. 298

Patentee before: KOCEL INTELLIGENT EQUIPMENT Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right