TCFA 0203113-2020 铸造用熔融挤出成形模具毛坯设计要求

团体标准T/CFA0203113-2020铸造用熔融挤出成形模具毛坯设计要求Designrequirementsforpatternblankofcastingbyfuseddepositionmodeling（公告稿）2020–11–01发布2020–11–01实施中国铸造协会发布ICS23.040.80J31ICS23.040.80J31T/CFA0203113-2020I目次前言................................................................................II引言...............................................................................III1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14毛坯设计要求......................................................................25成形参数设计要求..................................................................5附录A（规范性附录）成形参数设计值..................................................7参考文献.............................................................................9T/CFA0203113-2020II前言本标准按照GB/T1.1-2009要求的规则起草。本标准由中国铸造协会智能铸造工作委员会提出。本标准由中国铸造协会归口。本标准负责起草单位：共享智能装备有限公司、上海航天精密机械研究所。本标准参与起草单位：湖南中南智能装备有限公司、共享装备股份有限公司。本标准主要起草人：王峰、撖俊虎、赵阳、刘岳、刘颖卓、郝鹏、薛蕊莉。本标准参与起草人：舒赞辉、郭彦丽、杨爱宁、周海帆。本标准自2020年11月1日首次发布。T/CFA0203113-2020III引言通过标准的制定和实施，将促进铸造模具生产技术创新，增强产品的国内外市场竞争力，同时为推进产业结构调整与优化升级创造条件，对规范市场竞争，引导市场良性发展，加快我国熔融挤出成形模具技术快速发展具有积极的促进作用。同时，推广数字化制作模具技术的应用，可改变传统模具的生产模式，减少人工作业，提高生产效率，降低生产成本，改善模具生产作业环境，减少对环境的不利影响；同时为推进模具产业结构调整与优化升级创造条件，为模具制作环节实现数字化、网络化和智能化提供借鉴和参考，促进社会效益和经济效益提高；另外，也可为推进模具行业转型升级提供技术支持，给未来模具生产与管理的网络化和智能化发展奠定数字化基础。T/CFA0203113-20201铸造用熔融挤出成形模具毛坯设计要求1范围本标准规定了铸造用熔融挤出成形模具毛坯设计的术语和定义、毛坯设计要求、成形参数设计要求。本标准适用于成形线宽为4mm~8mm的熔融挤出成形工艺制作的铸造模具毛坯，其他成形线宽可参考使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T5611铸造术语GB/T14896.7特种加工机床术语第7部分：增材制造机床GB/T35351增材制造术语3术语和定义GB/T5611、GB/T14896.7和GB/T35351界定的术语以及下列术语和定义适用于本文件。3.1熔融挤出成形fuseddepositionmodeling;FDM利用高温将热塑性材料加热融化，通过喷头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物的增材制造工艺。3.2熔融挤出成形模具毛坯patternblankbyfuseddepositionmodeling使用熔融挤出成形工艺制作的模具毛坯。3.3成形范围buildenvelope成形尺寸builddimension在成形空间中可制造熔融挤出成形模具毛坯的x、y和z轴方向的最大外部尺寸。[选自GB/T35351-2017,2.3.3]3.4加工辅助结构processingauxiliarystructure加工模具时起到固定和/或支撑模具毛坯作用的工艺结构。3.5工艺孔processholeT/CFA0203113-20202用于模具组装安装螺栓、螺杆的孔和/或铸造过程中起模的孔。3.6成形宽度formingwidth熔融挤出成形过程中挤出四个线条或六个线条所形成的宽度。3.7最小填充宽度minimumfillwidth当模具结构大于熔融挤出成形四个线条或六个线条时可填充的最小宽度。3.8成形参数formingparameters使用软件编写程序时所使用的控制参数，主要有线条数、线宽、层厚、偏移量、外轮廓宽度、上层层数、下层层数、支撑网格形状以及支撑网格间距等。3.9层layer材料展平、铺开所形成的薄层。[选自GB/T35351-2017-2017,2.3.6]3.10偏移量offset模具成形过程中两个成形线条之间的重合量。4模具毛坯设计要求4.1主体结构设计模具毛坯主体结构应增加加工余量，其工作面加工余量和基准面加工余量应分别按表1设计。表1模具毛坯加工余量设计值模具最大轮廓（mm）加工余量（mm）大于至工作面加工余量基准面加工余量03003.023005003.52.55008004.03.080010004.53.5100012005.04.0120016005.54.5160020006.05.04.2加工辅助结构设计在模具毛坯基准面四周应设计加工辅助结构，可参考表2设计成长方体结构，宜均匀且对称分布，加工辅助结构示意图见图3。T/CFA0203113-20203表2长方体加工辅助结构设计值模具最大轮廓（mm）辅助结构尺寸（mm）大于至长宽高0500252520500100030302010001500353525150020004040304.3工艺孔设计4.3.1模具工艺孔加工示意图见图1。图1模具工艺孔加工示意图4.3.2毛坯工艺孔尺寸设计应按照表3执行。表3工艺孔尺寸设计类型螺栓孔螺杆孔螺栓孔深度加工图尺寸（mm）ΦAΦBH毛坯尺寸（mm）Φ（A-2）aΦ（B+6）bH-1ca表示螺栓孔单边应留有1mm加工量。b表示将螺杆孔径单边应放大3mm。c表示螺栓孔底面应留有1mm加工量。4.4成形宽度设计4.4.1成形宽度设计方法模具毛坯成形宽度设计示意图见图2。当模具毛坯所有结构都大于最小填充宽度时，不做修改设计；当某一处模具毛坯结构小于最小填充宽度时，应分别按四个线条成形宽度、六个线条成形宽度和最小填充宽度修改此处毛坯结构的尺寸。T/CFA0203113-20204各部件名称：1——四个线条成形宽度2——六个线条成形宽度3——最小填充宽度4——缺陷位置5——填充位置注1：按四个线条或六个线条成形宽度设计可避免模具毛坯在4处产生缝隙或材料堆积缺陷；注2：按最小填充宽度设计可避免模具毛坯在5处由于不填充而产生缝隙缺陷。图2模具毛坯设计示意图4.4.2四个线条成形宽度四个线条成形宽度设计值应满足附录A的要求。4.4.3六个线条成形宽度六个线条成形宽度设计值应满足附录A的要求。4.4.4最小填充宽度最小填充宽度设计值应满足附录A的要求。4.5毛坯设计示例模具毛坯的设计示意图见图3。T/CFA0203113-20205各部件名称：1——毛坯2——工艺孔3——加工辅助结构4——成形宽度5——工作面加工余量6——加工图7—基准面加工余量图3模具毛坯设计示意图5成形参数设计要求5.1成形参数设计成形参数主要有线条数、线宽、层厚、偏移量、外轮廓宽度、上层层数、下层层数、支撑网格形状以及支撑网格大小等。模具毛坯的下面轮廓厚度取决于层厚和下层层数，上面轮廓厚度取决于层厚和上层层数，外轮廓宽度取决于线宽、偏移量和线条数，支撑结构取决于支撑网格形状和支撑网格间距。5.2线条数设计线条数的设计值应符合附录A的要求。5.3线宽设计线宽的设计值应符合附录A的要求。5.4层厚设计层厚的设计值应符合附录A的要求。5.5偏移量设计偏移量的设计值应符合附录A的要求。T/CFA0203113-202065.6外轮廓宽度设计外轮廓宽度的设计值应符合附录A的要求。5.7上层层数设计上层层数设计值应符合附录A的要求。5.8下层层数设计下层层数设计值应符合附录A的要求。5.9支撑结构形状设计常用切片软件支撑结构有蜂窝形、锯齿形、菱形等支撑形状，熔融挤出成形模具毛坯宜选用菱形支撑结构。5.10支撑结构间距设计熔融挤出成形模具毛坯的支撑结构间距应为线宽的6~10倍。注：支撑结构间距越小，支撑强度越高，需要的热塑性材料越多。T/CFA0203113-20207附录A（规范性附录）成形参数设计值A.1熔融挤出成形模具的参数设计值见表A.1。表A.1成形参数设计值模具毛坯最大轮廓（mm）线条数线宽（mm）层厚（mm）偏移量（mm）外轮廓宽度（mm）上层层数下层层数四个线条成形宽度（mm）六个线条成形宽度（mm）最小填充宽度（mm）大于至0300441.20.87.29614—21451.51.09.09617—26461.81.210.89620—31641.20.810.4139142027651.51.013.0139172534661.81.215.6139203041300500441.20.87.29614—21451.51.09.09617—26461.81.210.89620—31641.20.810.4139142027651.51.013.0139172534661.81.215.6139203041500800451.51.09.09617—26461.81.210.89620—31472.01.412.69624—36651.51.013.0139172534661.81.215.6139203041672.01.418.21492435488001000451.51.09.09617—26461.81.210.89620—31472.01.412.69624—36651.51.013.0139172534661.81.215.6139203041672.01.418.2149243548T/CFA0203113-20208表A.1（续）模具毛坯最大轮廓（mm）线条数线宽（mm）层厚（mm）偏移量（mm）外轮廓宽度（mm）上层层数下层层数四个线条成形宽度（mm）六个线条成形宽度（mm）最小填充宽度（mm）大于至10001200461.81.210.89620—31472.01.412.69624—36482.21.614.410727—42661.81.215.6139203041672.01.418.2149243548682.21.620.814927405412001600461.81.210.89620—31472.01.412.69624—36482.21.614.410727—42661.81.215.6139203041672.01.418.2149243548682.21.620.814927405416002000461.81.210.89620—31472.01.41