1、宁波职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1毕 业 设 计 （ 论 文 ） 任 务书课题名称： ADC12 铝合金盖模具的设计 系（分院）： 海 天 学 院 专业班级： 模具 3123 学生姓名： 指导教师： 二一五 年 五 月 十五 日宁波职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1ADC12 铝合金盖产品模具的设计摘 要本设计说明是针对 ADC12 铝合金盖的压铸模具设计详
2、细的过程，其中包括了产品分析、模具必要部分计算、模具设计中 CAD 软件的辅助设计、CAE 软件辅助分析的这四个部分。全面充分展示了该产品模具设计的全过程，从产品分析到压铸模设计到模流分析等的全部具体计算具体数据。关键字：模具设计 模流分析 压铸模具Abstract This design is for the process design of die casting die ADC12 aluminium alloy cover in detail, including product analysis, calculation, analysis the necessary part o
3、f mold aided design, mold design software CAD in CAE software of these four parts. Fully show the whole process of the product mold design, all the specific calculation from the product analysis to the design of die casting mould to mould flow analysis of the specific data.Keywords: Mold design Mold
4、 flow analysis Die casting mould宁波职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1目录绪论 .1第一章 ADC12 铝合金盖产品分析 .2一、 压铸件分析 .2二、 压铸件材料分析 .2三、 压铸件结构分析 .3四、 压铸模具成型工艺分析 .3第二章 铝合金盖压铸模具成型零件的设计 .4一、 校核锁模力 .4二、 内浇口截面积 .4三、 副分流道截面积 .6四、 主分流截面 .6五、 排溢系统设计 .6六、 浇口套设计 .6七、 分流锥设计 .8八、 分型面
5、的选择 .9第三章 模板的设计 .10第四章 导向系统的设计 .11第五章 冷却系统的设计 .12第六章 顶出系统的设计 .13第七章 压铸模具模流分析 .13总结 .14致谢 .14参考文献 .14宁波职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1第 0 页 共 20 页绪论自改革开放以来，中国的经济飞速发展，工业的水平急速提升。有“工业之母”之称的模具的制造水平也有了较大的提高。生活中随处可见模具生产的痕迹，塑料件、金属件、铸造件。近年，随着数字化的普及，中国模具行业的模具生产水平更是
6、更上一层楼，大型的塑料模具已经能达到 50 吨以上，精密模具的精度也能达到 2m，能制造精度很高的例如齿轮、光学要求很高的车灯等模具，同时也能完成模内装配。在生产加工方面，模具生产企业大量引进高精度高效率的生产设备，企业的数控化、自动化程度程度很高， CAD/CAM/CAE 技术在模具设计制造方面更是推进了模具生产的发展，加速了工业化的进程，促进了经济发展。与此同时，模具行业的标准化零件的生产也更加规范，大大降低了模具生产的成本和难度。然而中国的模具生产水平还是没有达到世界一流，与国外先进的模具相比，还是有很大的车距，主要有以下几个方面：1、原材料问题.受价格限制,国产模具多采用 2Cr13
7、和 3Cr13 作精密热处理,而国外则采用专用模具材料 DINI,2316,其综合机械性能,耐磨,耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料.这从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命.2、制造工艺水平.国内模具生产厂家,工艺条件参差不齐,差别很大.不少厂家优于设备不配套很多工作依赖手工完成,严重影响了精度和质量.3、模具设计体系.国内一些生产厂家虽然也采用了计算机辅助设计 CAD 和计算机辅助制造技术 CAM,但依据停留在引进,笑话吸收阶段,难以形成具有成熟的理论指导和设计体系.因此,规范模具设计软件系统的开发是当务之急.4、调试水平.模具究其本质而言属于工装,生产出合格制品才是最终目的.因此
8、,模具的质量,性能依赖试模结果检验.国内模具厂因交货周期短,试模设备局限,往往把质量检验工作放在用户处试模,容易给用户造成大量的损失和浪费.而且由于修模受时间,场地限制,往往难以调试出最佳状态.而国外一些发展较好的企业都用于自己的试模场所和设备,可以模拟用户的工作条件试模,所以能在最短的时限达到很好的效果.5、配套体系.我国模具生产企业习惯埋头搞生产科研,而忽视了与其他设备供应商,原料供应商合作.无形中使用户走了许多弯路.我们中国模具招聘网的模具厂必须和其他厂家及各大科研院所共同合作,为用户创造最佳的制品,创造更大的利润,才有希望为自己营造广阔的发展空间. 1宁波职业技术学院 标题：毕业设计（
9、论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1第 1 页 共 20 页第一章 ADC12 铝合金盖产品分析一、 压铸件分析产品外形最大尺寸：368mm*267 mm *60 mm产品体积：459221 mm 3产品质量：G=*V=1258.59g压铸件的尺寸公差等级为 CT7，产品不能有裂纹、冷隔等铸造缺陷。根据计算与生产要求，模具为一模一腔，采用 DCC280，冲头直径为 60mm，采用冷室卧室压铸机。产品三维结构如图所示：产品的表面粗糙度为 0.2m压铸模具不同零件工作表面的表面粗糙度要求表面位子 模具零件名称 表
10、面粗糙度 Ra /m与液体金属接触的表面 成型零件、浇注系统、排溢系统 0.2滑动配合面 顶杆、拉杆、滑块等零件 0.8各种零件之间的接触表平面 镶块、型芯、浇口套、分流锥、压室等 1.6各种零件的凸台接触面 镶块、型芯、顶杆、浇口套、分流锥、压室等3.2各种零件的其他表面 非工作表面、非配合表面以及非接触表面 6.3 或 12.5二、 压铸件材料分析ADC12 铝合金相当于中国国产的合金代号 YL113，合金牌号是 YZAlSi11Cu3，ADC12 含铝(Al) 余量,铜(Cu)1.53.5,硅 (Si)9.612.0,镁(Mg)0.3,锌(Zn)1.0,铁(Fe) 1.3,锰(Mn)宁波
11、职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1第 2 页 共 20 页0.5,镍(Ni)0.5,锡(Sn)0.3, 钙(Ca) 200ppm,铅(Pb) 0.1,镉(Cd) 0.005. 2三、 压铸件结构分析该产品为盖状壳体结构，没有加强筋、侧抽、斜顶等复杂结构，也没有倒拔模的结构， ，只需单纯上下脱模即可，在模具设计和制造上要有良好的加工工艺，确保成型零件具有一定的光洁度。四、 压铸模具成型工艺分析该产品材料为 ADC12 铝合金，故采用压铸的成型工艺，采用冷室压铸机。压力铸造，简称压
12、铸，是将熔融状态的合金在高速条件下填充到模具型腔内，并在高压状态下使熔融合金快速冷却凝固，从而实现成型的一种精密铸造方法。压铸的特点是高速充填，高压凝固。产品结构不复杂，壁厚较薄，外形尺寸大，结合压铸机的尺寸，因此采用一模一腔的模具结构和大小较为合适。第二章 铝合金盖压铸模具成型零件的设计一、 校核锁模力1、产品投影面积宁波职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1第 3 页 共 20 页S 单= 90816mm 22、浇注系统投影面积S 料柄=r 2=1963mm2S 流道=4794
13、 mm 2S 渣包=8866 mm 2总面积和：S 浇+S 料柄+S 流道+S 渣包=106439 mm 23、锁模力校核F 锁KPS 浇K=1.25，P=70Mpa1.257064.391.2593.14280NKN涨因此 DCC280 压机符合铸造要求。二、 内浇口截面积内浇口设计原则：1. 进入型腔的金属液应先充填深腔难以排气的部位，后充填其他部位，并注意不要过早的封闭分形面，排气槽，便于内腔里的气体顺利排出。2. 进入型腔的液体不要直接冲击型芯和型壁，减少动能的消耗，避免应冲击受腐蚀发生粘膜致使过早损坏。3. 尽可能的采用单个浇口。4. 形状复杂的薄壁零件应采用较薄的浇口，保证足够的充
14、填速度，一般形状铸件，为保证静压力的传递作用，应采用较厚的内浇口，并设在铸件的厚处。5. 内浇口设置位置应使金属液充填压铸型腔各部分尺寸时，流程最短，流向改变少，减少充填过程中能量温度的降低。根据 3D 模型，产品体积 V= 459221 mm3，密度 =2.7g/cm3产品质量 G 单件=1258.59g宁波职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1第 4 页 共 20 页kGAgTK=1.25，溢流槽重量系数V 充=45m/s，根据壁厚，选择充填速度T 充=0.05s,根据铸件重量
15、，选择充填时间 2331.25*5.147040.89kGAg mT铸件平均壁厚与充填速度关系平均壁厚（mm） 充填速度（m/s）0.8 46551.3-1.5 43-521.9-2.3 40-492.5-2.8 37-462.9-3.8 34-433.9-4.5 31-404.6-5.1 28-356.4 25-32铸件重量与充填时间关系铸件重量（g） 充填时间（s）500 以下 0.030.04500800 0.040.068001500 0.060.081500 以上 0.1 以上根据铸件厚度，选择内浇口厚度，H=1.8mm内浇口宽度 B=255.144/1.8=141.74mm（取 1
16、42）铸件壁厚与內浇口厚度关系 3铸件壁厚/mm 0.61.5 1.53 36 6复杂件 简单件 复杂件 简单件 复杂件 简单件 为铸件壁厚%合金种类 內浇口厚度/mm锌合金 0.40.8 0.41.0 0.61.2 0.81.5 1.02.0 1.52.0 2040宁波职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1第 5 页 共 20 页铝合金镁合金铜合金0.61.00.61.00.61.20.61.20.81.20.81.50.81.51.01.81.01.81.01.81.02.01
17、.52.51.52.51.83.01.83.01.83.02.04.0406040604060三、 副分流道截面积由于横浇道是指从直浇道末端到内浇口之间的通道，可分为主横浇道、副横浇道和过渡横浇道。浇道截面积从直浇道到内浇口逐渐减少，一般情况下，每一步截面积逐步按 10%递减。这样设计一方面避免卷气产生，另一方面使金属液体保持加速状态，避免产生压铸件缺陷。副横浇道截面面积计算如下：S 副横浇道 =1.25*Ag=318.75取宽度 32，深度 10，拔模角度 10四、 主分流截面主横浇道的截面积为 2 个副横浇道截面积之和的 1.1 倍，截面计算如下：S 主横浇道 =320*1.25=397.
18、5400取宽度 25，深度 16，拔模角度 10五、 排溢系统设计1、 渣包设计渣包设计G 渣=0.2G 单件=251.718gV 渣= G 渣/ =93mm 3每个产品 6 个渣包V 单渣=1116 mm3渣包尺寸 353010渣包与产品连接处尺寸 17300.12、 排气槽设计在每一个溢流槽后面设计排气槽，为防止金属液因为铸造压力过大而喷出，所以设计成“Z”形，一般深度为 0.15-0.3mm 因此本产品采用排气槽尺寸为：0.2*30六、 浇口套设计浇口套的设计与选用的压铸机密切关系。本产品采用的压铸机为卧式冷室压铸机 DCC280，其压室法兰直径为 101.6mm，压室法兰突出定板高度为
19、 12mm。冲头直径为 60mm，因此浇口套内径为 60mm，外径为 130mm，壁厚为 10mm，设计图如下：宁波职业技术学院 标题：毕业设计（论文）任 务书 修改状态：01教育质量管理体系质量记录 编号：NZQMS-QR-2014-24 生效日期：2007.9.1第 6 页 共 20 页根据下表所示，浇口套与模架的配合尺寸为 H7/h6，与金属接触面粗糙度为 0.2m不同配合零件间推荐的配合精度相配零件 配合位置 配合公差（孔/轴） 工作条件套板和镶块之间：镶块和型芯之间；套板和浇口套、镶块、分流器之间固定部位 H7/h6（圆形截面）H8/h7（非圆形截面）与金属液接触受热量较大套板和浇口
20、套之间 固定部位 H7/k6套板和导柱、斜销、楔紧块、定位销之间 固定部位 H7/m6不与金属液接触受热量不大推杆和推杆孔之间；型芯、分流锥和卸料板之间；型芯和型芯滑孔之间滑动部分 H7/f7（锌合金）H7/e8（铝、镁合金）成型滑块和镶块之间 滑动部分 H7/e8（锌合金）H7、d8（铝、镁合金）与金属液接触收热量较大导柱和导套导滑孔之间 滑动部分 H8/e7推板导柱和推板导套滑孔之间 滑动部分 H9/e8复位杆与导孔之间 滑动部分 H7/e8收热量不大压铸模具不同零件工作表面的表面粗糙度要求表面位子 模具零件名称 表面粗糙度 Ra /m与液体金属接触的表面 成型零件、浇注系统、排溢系统 0.20滑动配合面 顶杆、拉杆、滑块等零件 0.80各种零件之间的接触表平面 镶块、型芯、浇口套、分流锥、压室 1.60
