隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展，國(guó)家對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放要求日趨嚴(yán)格，新能源發(fā)動(dòng)機(jī)的需求在與日俱增，新能源發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的研發(fā)也正在受到越來(lái)越多的重視，其中電機(jī)殼體就是用于新能源機(jī)型的的一個(gè)大型關(guān)鍵零部件。該零件幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜，殼體壁內(nèi)帶循環(huán)水室，要求要有良好的力學(xué)性能和氣密性。復(fù)雜殼體零件的鑄造一直是鑄造行業(yè)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。砂型鑄造在目前我國(guó)諸多鑄造企業(yè)中是應(yīng)用最為廣泛的，其優(yōu)點(diǎn)在于工藝成熟，成本低廉，但是鑄件毛坯余量大，容易產(chǎn)生各種鑄造缺陷。消失模鑄造由于其無(wú)需組芯，無(wú)須拔模斜度，所以使用消失模鑄造工藝的鑄件具有尺寸精確，加工余量少的特點(diǎn)。但是消失模鑄造也有著一定局限性，比如EPS泡沫模樣在燃燒過(guò)程中，熱解出的C原子會(huì)向金屬表面滲透，使得鑄件面產(chǎn)生碳夾雜的缺陷。而且EPS泡沫的強(qiáng)度比不上樹(shù)脂砂芯，在造型和振實(shí)過(guò)程中容易被擠壓變形，甚至塌箱。本文探討的是如何將兩種鑄造方式結(jié)合并解決復(fù)雜電機(jī)殼體零件的鑄造工藝難題。
(1)消失模和砂型鑄造的組合工藝是一種切實(shí)可行的鑄造工藝方法，以發(fā)泡的EPS材料顆粒翻制白模來(lái)表達(dá)GH電機(jī)殼體外形，以金屬模翻制水道冷砂芯來(lái)表達(dá)封閉循環(huán)水室，再將泡沫白模與水道冷砂芯組裝并用干砂充實(shí)，最后進(jìn)行澆鑄成形。本文使用該方案，成功澆注出具有復(fù)雜外型和中空內(nèi)腔的單相電機(jī)殼體鑄件。
(2)采用AnyCastiing軟件對(duì)鑄造過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，采用不同的工藝參數(shù)模擬鑄造過(guò)程中澆注和凝固的變化過(guò)程，并對(duì)可能出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)，使工藝人員能夠根據(jù)要求采取更合理的澆注方案。
(3)采用參數(shù)化的CAD軟件對(duì)電機(jī)殼體的模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以方便的調(diào)整各種參數(shù)，在不斷調(diào)整各種模具參數(shù)的同時(shí)，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程可視化程度高，提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和便利性。
(4)使用CAM軟件對(duì)模具進(jìn)行編程加工，利用刀具特性，在CAM階段可以完成一些CAD階段的工作，比如模具的涂料層、拔模斜度、圓角等。
(5)消失模鑄造在振實(shí)階段，砂粒對(duì)泡沫模型和砂芯沖擊都很大，必須采取增加芯骨或其他方式來(lái)增加模型強(qiáng)度；并且振實(shí)前要對(duì)泡沫模型的一些半封閉位置進(jìn)行特別檢查，這些部位填砂不飽滿(mǎn)會(huì)導(dǎo)致毛坯鑄件粘砂。
(6)對(duì)于多方向脫模的模具，靈活采用多活塊的側(cè)抽結(jié)構(gòu)可以脫模，但是如果是人工操作的話就需要給活塊設(shè)計(jì)一定的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，如槽或?qū)к墸@樣才能保證人工裝模的一致性。對(duì)于深腔鑄鐵模具的加工，采用鑲拼式結(jié)構(gòu)可以節(jié)約大量刀具成本，同時(shí)也節(jié)約了加工時(shí)間。