一種汽車電機端蓋的冒口設計方法及其鑄造模具技術

本申請公開了一種汽車電機端蓋的冒口設計方法，包含以下步驟：S1，應用仿真軟件分析找出鑄件的熱節，熱節位于鑄件的中部，S2，將熱節等效為圓柱體結構，并確定熱節的尺寸：半徑為R

【技術實現步驟摘要】
一種汽車電機端蓋的冒口設計方法及其鑄造模具
本申請涉及重力鑄造
，尤其涉及一種重力鑄造汽車電機端蓋的冒口設計方法及其鑄造模具。
技術介紹
重力鑄造是指金屬熔液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱重力澆鑄。重力澆鑄包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造等，其中砂芯澆鑄的整個工序過程都比較復雜、導致其加工效率低，此外現有技術中由于鑄件中部較厚，一般都需要對其中部采用加暗冒口的方式，但是按照傳統的鑄造工藝設計理論設計出來的冒口，其沒有充分補縮鑄件的熱節部位，因此易出現因補縮不夠會在鑄件內部產生縮孔、縮松；或者會出現冒口部位因操作不便，使得其上涂料時總是不完整的，影響鑄件的整體外觀。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本申請的一個目的在于提供一種用于對汽車電機端蓋的冒口設計方法，其能夠快速的對冒口的參數進行計算，便于為后續設計模具提供尺寸參照，整個設計過程簡單高效、設計方式巧妙。為了克服現有技術中的不足，本申請的另一個目的在于提供一種汽車電機端蓋的鑄造模具，其通過冒口能夠有效地對鑄件進行補縮，使得生產出來的鑄件無縮孔縮松等缺陷，提高生產過程中鑄件的合格率。為達到以上目的，本申請采用的技術方案為：一種汽車電機端蓋的冒口設計方法，包含以下步驟：S1，應用仿真軟件分析找出鑄件的熱節，所述熱節位于所述鑄件的中部；S2，將所述熱節等效為圓柱體結構，并確定所述熱節的尺寸：半徑為R1，高度為H1；S3，計算所述熱節的體積V1=π×R12×H1；計算所述熱節的質量M1=ρ1×V1，其中ρ1為鑄件的密度；S4，引入M2=aM1的計算公式，計算所述冒口的質量M2=a×ρ1×π×R12×H1；S5，計算所述冒口的體積V2=M2/ρ2，其中ρ2為所述冒口內澆注液的密度，ρ2=ρ1，即得V2=a×π×R12×H1；S6，將所述冒口設計為圓柱體結構，確定所述冒口的半徑為R2，并計算所述冒口的高度H2，其中，確定R2略小于R1，并引入R2=bR1的計算公式，可得R2=bR1，并根據M2=aM1=a×ρ1×π×R12×H1，V2=M2/ρ2=a×π×R12×H1=π×R22×H2，計算公式可計算所述冒口的高度H2，可得。進一步地，a≥2，0.8≤b＜1。進一步地，a=2，b=0.85。進一步地，所述步驟S5中所述冒口為圓臺結構，并確定其拔模角度為c，圓臺結構的所述冒口的下端半徑為R2，并確定圓臺結構冒口的高度H3以及圓臺結構冒口的上端半徑R3，根據tanc=（R2-R3）/H3=（bR1-R3）/H3，V3=M2/ρ2=a×π×R12×H1，V3=?×π×H3×（R22+R32+R2R3）=?×π×H3×（b2R12+R32+bR1R3）計算公式可計算出H3和R3的值。進一步地，拔模角度c的范圍為：1°≤c≤5°。進一步地，c=3°。一種汽車電機端蓋的鑄造模具，包括上模、下模以及澆注口，所述上模蓋合于所述下模，所述上模和所述下模之間開設有用于成型汽車電機端蓋的型腔，所述澆注口連通所述型腔，所述上模上設有通孔，所述通孔內安裝有鑲套，所述鑲套可拆卸地安裝于所述上模，所述鑲套的內壁與所述通孔的內壁之間形成冒口，所述冒口連通所述型腔，所述型腔用于成型鑄件，所述鑄件上設有熱節，所述冒口對準所述熱節。進一步地，所述鑲套的數量為兩個，兩個所述鑲套對稱地設置于所述冒口的外表面。進一步地，所述鑲套上設有多個螺紋孔，所述鑲套通過多個所述螺紋孔固定于所述上模。進一步地，所述冒口為開放式冒口。進一步地，所述下模設有冷點件，所述冷點件以及所述冒口分設于所述熱節的上下兩側，所述冷點件面向所述熱節，所述冷點件設有用于冷卻熱節的冷卻通道。與現有技術相比，本申請的有益效果在于：（1）提供一種便捷的電機端蓋的冒口設計方法，能夠快速地確定冒口的各項參數，為后續設計鑄造模具提供數據參考，整個設計過程簡單高效、設計思路簡捷明了。（2）通過上述設計方法設計出來的冒口，其能夠有效地對鑄件的熱節部位進行補縮，能夠避免鑄件出現縮孔、縮松的問題，提高產品的合格率。（3）鑄造模具的上模設有鑲套，鑲套包裹于冒口的外表面且可拆卸地安裝于上模，便于通過對鑲套進行拆卸或安裝，方便模具準備、上涂料。附圖說明圖1為本申請中汽車電機端蓋鑄造模具的爆炸示意圖。圖2為本申請中汽車電機端蓋鑄造模具的俯視圖。圖3為本申請圖2沿A-A處的剖視圖（此時冒口為圓柱體結構）。圖4為本申請圖2沿A-A處的剖視圖（此時冒口為圓臺結構）。圖5為本申請中冒口與熱節的分離示意圖。圖6為本申請中圓柱體結構的冒口對準熱節的剖視圖。圖7為本申請中圓臺結構的冒口對準熱節的剖視圖。圖中：1、汽車電機端蓋鑄造模具；10、上模；11、通孔；12、鑲套；121、螺紋孔；13、冒口；20、下模；21、冷點件；22、冷卻通道；30、型腔；31、鑄件；32、熱節。具體實施方式下面，結合具體實施方式，對本申請做進一步描述，需要說明的是，在不相沖突的前提下，以下描述的各實施例之間或各技術特征之間可以任意組合形成新的實施例。在本申請的描述中，需要說明的是，對于方位詞，如有術語“中心”、“橫向”、“縱向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示方位和位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于敘述本申請和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定方位構造和操作，不能理解為限制本申請的具體保護范圍。需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。本申請的說明書和權利要求書中的術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。如圖1-7所示的一種汽車電機端蓋鑄造模具1，包括上模10、下模20以及澆注口，上模10蓋合于下模20，上模10和下模20之間開設有用于成型電機端蓋的型腔30，澆注口連通型腔30，通過澆注口向型腔30內輸送澆注液，得以在型腔30內形成電機端蓋鑄件31，上模10上設有通孔11，通孔11內安裝有鑲套12，鑲套12可拆卸地安裝于上模10，鑲套12可拆卸地安裝于上模10，鑲套12快速地從上模10上拆除，便于通過鑲套12安裝處對型腔30內的鑄件31進行上涂料。鑲套12的內壁與通孔11的內壁之間形成冒口13，鑲套12得以對冒口13內的澆注液進行保溫，從而減少冒口13內澆注液的熱損失，實現較長時間保持冒口13內澆注液為液體狀態，實現有效補縮鑄件31的作用。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種汽車電機端蓋的冒口設計方法，其特征在于，包括以下步驟：/nS1，應用仿真軟件分析找出鑄件的熱節，所述熱節位于所述鑄件的中部；/nS2，將所述熱節等效為圓柱體結構，并確定所述熱節的尺寸：半徑為R

【技術特征摘要】
1.一種汽車電機端蓋的冒口設計方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1，應用仿真軟件分析找出鑄件的熱節，所述熱節位于所述鑄件的中部；
S2，將所述熱節等效為圓柱體結構，并確定所述熱節的尺寸：半徑為R1，高度為H1；
S3，計算所述熱節的體積V1=π×R12×H1；計算所述熱節的質量M1=ρ1×V1=ρ1×π×R12×H1，其中ρ1為鑄件的密度；
S4，引入M2=aM1的計算公式，計算所述冒口的質量M2=a×ρ1×π×R12×H1；
S5，計算所述冒口的體積V2=M2/ρ2，其中，ρ2為所述冒口內澆注液的密度，ρ2=ρ1，即得V2=a×π×R12×H1；
S6，將所述冒口設計為圓柱體結構，確定所述冒口的半徑為R2，并計算所述冒口的高度
H2，其中，確定R2略小于R1，并引入R2=bR1的計算公式，可得R2=bR1，并根據公式V2=M2/ρ2=π×
R22×H2=π×（bR1）2×H2，M2=aM1=a×ρ1×π×R12×H1計算公式可計算所述冒口的高度H2，可
得。


2.如權利要求1所述的汽車電機端蓋的冒口設計方法，其特征在于：a≥2，0.8≤b＜1。


3.如權利要求2所述的汽車電機端蓋的冒口設計方法，其特征在于：a=2，b=0.85。


4.如權利要求1所述的汽車電機端蓋的冒口設計方法，其特征在于：所述步驟S5中，將所述冒口設計為圓臺結構，確定其拔模角度為c，圓臺結構的所述冒口的下端半徑為R2，并計算圓臺結構的所述冒口的高度H3以及圓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王慶林，陳行全，賀賢棟，
申請(專利權)人：寧波全力機械模具有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33