[发明专利]一种矿山用挖掘机斗齿的数字化制造方法

说明书

技术领域

本发明属于斗齿数字化制造领域，尤其是涉及一种矿山用挖掘机斗齿的数字化制造方法。

背景技术

目前，挖掘机等铲运设备在冶金、矿山、国防工程上有着广泛的应用，斗齿是其主要易损件，现有技术中，斗齿一般为整体加工，其中大部分是砂型铸，也有泡沫实型消失型和用工业蜡实型铸造等。铸造是一个劳动力密集的行业，国内一些企业在生产过程中，如熔化过程中加料、浇注过程中人工浇注、铸件落砂清理过程中的搬运都不用设备，因而人工操作劳动强度很大。铸造是耗能大户，铸件制造成本高的原因之一就是铸造的能耗过高，我国平均水平的能耗约是工业发达国家的2倍或更多一些。全凭技术人员的经验，而且原始毛坯的精度较低；所以，一般要通过重复多次修改试用石蜡工作模具、制作试验产品，才能通过国家标准的机械性能测试，这个过程需要耗费大量的时间和资金。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种缩短产品开发周期，降低开发与生产成本，加快新产品的更新换代，提高产品质量地基于计算机辅助制造的挖掘机斗齿精密铸造制模方法。本发明能增强新产品的研发能力，可推动整个行业的迅速发展，且使生产厂家在激烈的竞争市场中取得优势。

本发明的技术方案是：一种矿山用挖掘机斗齿的数字化制造方法包括如下步骤：

1)绘制斗齿零件图，利用cad软件造型建立三维斗齿实体模型。

2)利用铸造模拟仿真软件，模拟铸造工艺分析与优化。

3)生成斗齿铸模的模型部分。

4)试制斗齿石蜡模蜡坯。

5)浇注试制石蜡蜡坯得到铸铁斗齿毛坯。

6)对铸铁斗齿毛坯进行机械测试及石蜡模蜡坯参数修改。

7)批量生产石蜡模蜡坯。

进一步地，上述步骤5)中铸铁斗齿毛坯进行机械测试，以预测斗齿的工作性能。

进一步地，上述步骤3)中计算机辅助模拟设计与分析，专用的设计模块自动考虑铸铁毛坯件变形和收缩，并通过该模块的设计向导进行分型设计。

进一步地，上述步骤4)中石蜡模模坯为可溶性石蜡模。

进一步地，上述步骤7)中石蜡模模坯由数控机床完成加工。

进一步地，上述步骤1)至3)中斗齿模型设计与优化采用铸造软件来完成。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，基于数字化设计挖掘机斗齿的制模方法更加方便，有效缩短铸件生产准备周期和降低新产品开发的风险，提高产品精度，降低劳动强度、降低成本建立产品数据库形成产品族。

附图说明

图1是本发明的制模流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

如图1、制模流程图所示，本发明一种矿山用挖掘机斗齿的数字化制造方法包括如下步骤：

1)绘制斗齿零件图，利用cad软件造型建立三维斗齿实体模型；

2)利用铸造模拟仿真软件，模拟铸造工艺分析与优化。

3)生成斗齿铸模的模型部分。

4)试制斗齿石蜡模蜡坯。

5)浇注试制石蜡蜡坯得到铸铁斗齿毛坯。

6)对铸铁斗齿毛坯进行力学测试及石蜡模蜡坯参数修改。

7)批量生产石蜡模蜡坯。

上述步骤1)中产品利用cad能根据产品设计概念快速建立三维斗齿实体模型，可以对斗齿产品结构进行预先评估，检查产品设计效果产品CAD是实现产品数字化制造的基础，它贯穿斗齿产品整个研发周期的各个环节，从概念设计、结构设计、工艺设计到石蜡模坯设计与制造。运用产品CAD，能更方便实现产品类型和产品结构的标准化，建立实用的产品信息库；延长产品生命周期、拓展产品市场。

上述步骤2)中产品应用产品cad进行模型修改后，可以进一步进行数值分析，经过这种的“设计—分析—再设计—再分析”的循环过程，可以优化产品的结构，提高产品质量，减少对产品原型和试验用模具的反复修改，降低成本。

上述步骤3)中生成斗齿铸模模型部分，是制造石蜡蜡坯及铸造模具的基础，由于在浇注过程中将产生收缩和变形，因此必须根据产品cad的信息将模具型腔相应放大，而且将可能产生变形的大的水平和垂直面应进行反变形处理，以保证产品的最终形状。

上述步骤4)试制斗齿石蜡模蜡坯，利用数控机床对以石蜡进行加工的到斗齿蜡坯。

上述步骤5)浇注试制石蜡蜡坯得到铸铁斗齿毛坯，对加工完的石蜡坯进行浇注得到斗齿铸铁毛坯。

上述步骤6)对铸铁毛坯进行清理机械测试及修改蜡模参数。

上述步骤7)批量生产符合要求的石蜡蜡坯。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。