摘要：本文以D变频机种为例，对铸件气缸进行深入研究。本文首先简单介绍了砂型铸件材料，提出了3种铸件气缸加强方案设计，然后进行了方案可行性CAE分析与变形量测试分析，并以此为重要依据，提出了相应有效的改善方案，并对改善后金型铸件气缸进行了变形量测试分析，最后进行了咬合试验。

1.砂型铸件材料简介

砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸件的传统铸造工艺。因DISA铸造设备的应用，使得砂型铸造的金属零件生产效率及零件质量得到大幅提高。本文所使用的砂型气缸材料牌号为FC250。金型材料密度为7.1g/cm3，砂型材料密度为7.3g/cm3，粉末冶金材料密度6.82g/cm3。因为弹性模量和泊松比因实验条件是比较有限的，所以本文参考《材料参数测定和制订》。通过测量后不难发现，弹性模量为粉末冶金>金型材料>砂型材料，材料密度为砂型>金型>粉末冶金。考虑到气缸变形主要与弹性模量有关，因此需要对铸件气缸进行加强方案设计。

2. 铸件气缸加强方案设计

铸件材料气缸变形量大于粉末冶金气缸，主要是因为铸件的弹性模量小于粉末冶金材料，在材料不变的情况下，本文对铸件气缸的结构方面进行加强。因气缸变形量主要体现在叶片槽变形。为了与粉末件气缸形成互为替代的产品，因此气缸内部结构，铸件与粉末件气缸应该保持一致，因此只能从气缸外部进行加强。

在本文中，本文共设计3种铸件气缸加强方案，即：方案一，气缸外径从Φ65→Φ69，通过加强气缸壁的厚度来提高气缸的整体强度。方案二，……