1、 课程设计设计题目：铝合金法兰盘压铸设计 学 校： 贵 州 大 学 专 业： 材料成型及控制工程 指导老师： 学 号： 姓 名： 2015 年 7 月第 1 页目 录摘要 1序言21.压铸模设计概述3-42.设计任务及要求4-53.压铸件的工艺性分析5-84.分型面的选择85.压铸机设备的选择和校核9-116.浇注系统及排溢系统的设计11-157.推出机构的设计第 2 页15-178.模具成型零件的设计17-189.模架及其零件的设计18-2010.模具零件的机加工工艺设计20-21心得体会22参考文献23第 1 页摘 要压铸（注意压铸不是压力铸造的简称）是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具腔
2、对融化的金属施加高压。压铸主要有压铸机完成。压铸多用于汽车制造，机械制造等。本课题是法兰盘进行模具设计并分析加工工艺。本文介绍了现代模具制造技术的现状及其发展方向，重点说明了铝合金零件压铸模具的设计过程。它主要从产品的工艺分析（主要包括脱模斜度、壁厚、孔、尺寸精度和表面粗糙度、收缩率等） ，成型方案的确定，压铸机的选用与确定，有色金属压铸模具的几大系统（浇注系统、成型零部件、冷却系统、排气系统、导向系统等）的分析与设计，各种技术数据的校核等方面出发，详细的介绍了压铸模具设计过程中的若干问题，并简要的介绍了压铸模具零件加工过程中的相关问题。关键词： 压铸工艺分析 压铸机 法兰 压铸成型设备 模具
3、结构 第 2 页序言近年，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。本次设计以压铸法兰盘模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的
4、装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。由于金属压铸成型有不可比拟的突出优点，在工业技术快速发展的年代，必将得到越来越广泛的应用。特别是在大批量的生产中，虽然模具成本高一些，但总的说来，其生产的综合成本则得到大幅度的降低。在这个讲究微利的竞争时代，采用金属压铸成型技术，更有其积极和明显的经济价值。近年来，汽车工业的飞速发展给压铸成型的生产带来了机遇。处于可持续发展和环境保护的需要，汽车轻量化是实现环保、节能、节材、高
5、速的最佳途径。因此，用压铸铝合金件代替传统的钢铁件，可使汽车质量减轻 30%以上。同时，压铸铝合金件还有一个显著的特点是热传导性能良好，热量散失的快，提高了汽车的行车安全性。因此，金属压铸行业正面临着发展的机遇，其应用前景十分广阔。第 3 页1 .压铸模设计概述1.1 简介压铸是一种将熔融状态或半熔融状态的金属浇入压铸机的压室，在高压力的作用下，以极高的速度填充在压铸模的行腔内，并在高压下使熔融或半熔融的金属冷却凝固成型而获得铸件的高效益，高效率的精密铸造方法。压铸模是进行压铸生产的主要工艺装备，在模具行业快速发展的今天，除去冲压模.塑料模.压铸模压占据了一定的地位。在经济批量生产中，铸件质量
6、合格率的高低，作业循环的快慢，模具制造的难易及其使用寿命，在很大程度上收压铸模设计的正确.合理.先进和适用程度的制约。压铸模制造费用颇高，制成后难以进行大的修改，所以设计人员应当对模具设计和压铸技术有充分的了解，并细致的分析产品的具体特点，才能在压铸模设计上达到预期的效果。1.2 设备及分类压铸生产的主要设备是压铸机，压铸机按压射室的特点可分为：热室压铸机和冷室压铸机；而根据合模装置的位置特点可分为：卧式压铸机(应用最广泛的机型)，立式压铸机（特别适合采用中心浇口技术） ，全立式压铸机（压射室和合模装置都与地平面垂直,分冲头上压和下压两种类型）1.3 压铸模基本结构定模：固定在压铸机定模安装板
7、上，有直浇道.喷嘴或压室联接动模：固定在压铸机动模安装板上，随动模安装板作开合模移动合模时，闭合构成型腔与浇注系統,液体金属在高压下充满型腔，开模时,动模与定模分开,借助于设在动模上的推出机构將铸件推出.根据作用又可分为:成型零件：型芯，型腔浇注系统：直浇口，内浇口，横浇口，余料导向零件：导柱，导套推出机构：推杆(顶针),复位杆,推杆固定板,推板,推板导柱,推板套.抽芯机构：凸台，孔穴（侧面）,锲紧块,限位弹簧,螺杆.排溢系统：溢流槽，排溢槽冷却系统：冷却槽支承零件：定模，动模座板，垫块1.4 压铸模设计过程第 4 页3.4.1 设计前的准备（研究生产对象 熟悉压铸机 熟悉模具制造知识熟悉压铸
8、工艺知识）3.4.2 设计过程中的工艺准备（对零件图进行工艺性分析 对模具结构初步分析 选定压铸机 绘制压铸毛坯图）3.4.3 压铸模的总体结构设计3.4.4 比较模具总体设计方案3.4.5 绘制模具总装图和零件图3.4.6.模具图样的修正和定型2 .设计任务及要求2.1 设计任务压铸件的零件图：图 2.1 压铸件的零件图压铸件的三维图：第 5 页图 2.2 压铸件的三维图铸件名称：铝合金法兰盘材料：YL102（铝合金） （含硅量为 10.013.0%）收缩率：0.7%2.2 设计要求2.2.1 所生产的压铸件，应符合图上所规定的形状尺寸及各项技术要求，特别要设法保证高精度和高质量部位达到要求
9、。2.2.2 模具应适合压铸生产工艺的需求，且技术经济性合理。2.2.3 在保证压铸件质量和安全生产的前提下，应采用合理先进简单的结构，使动作准确可靠，构件刚性良好，易损件拆换方便，并有助于延长模具工作寿命。2.2.4 模具上各个零件应满足机械加工工艺和热处理工艺需求，选材适当，配合精度选用合理，参照国家标准 GB8844-86 达到各项技术要求。2.2.5 掌握压铸机的技术特性，充分发挥设备的技术功能和生产能力，模具与压铸机的连接安装既方便有安全可靠。3.压铸件的工艺分析3.1 压铸件的材料：合金代号为 YL102。3.2 机壳的结构特点：该铸件要选择从铸件的最大截面处（阶梯处）分型，因此如
10、何正确设计浇注系统、脱模机构及冷却系统排气系统是该模具设计的主要问题。3.3 成型工艺：分型面在最大截面处3.4 压铸工艺参数：压铸生产是液态金属充填的过程，在影响充填的主要因素中，主要是压力、速度、温度和时间，各个因素相互制约，只有对这些参数合理选择，才能在保证其他条件良好的情况下，生产出合格的压铸件。3.5 充填速度的选择：选择原则：对于简单厚壁或内部质量要求较高的铸件,选择低充填速度,对于薄壁复杂或表面质量要求高的铸件，应选择高充填速度表 3.1 充填速度推荐值 【2】单位：m/s合金种类 简单壁厚铸件 一般铸件 复杂壁厚铸件锌合金 铜合金 1015 15 1520镁合金 2025 25
11、35 3540第 6 页根据上表结合铸件的特征选择充填速度为 20m/s.3.6 压铸温度的选择定义：压铸温度包括浇注温度和压铸模温度，为保证良好的充填条件，控制和保持热因素的稳定性，则要有一个相应的温度规范。浇注温度是指从压室进入型腔时的金属液平均温度。结合下表压铸件特点，选择浇注温度为 590630C。表 3.2 各种压铸合金浇注温度 【2】单位：C压铸温度是指压铸模的工作温度。参考下表可选择 150180C。表 3.3 不同压铸合金的压铸模工作温度 【2】单位：铝合金 1015 1025 2530压铸件壁厚3mm 压铸件壁厚3mm合金压铸件结构 简单结构 复杂结构 简单结构 复杂结构含
12、Al 420440 430450 410430 420440锌合金含 Cu 520540 530550 510530 520540含 Si 610630 640680 590630 610630含 Cu 620650 640700 600640 620650铝合金含 Mg 640660 660700 620660 640670镁合金 640680 660700 620660 640680普通黄铜 870920 900950 850900 870920铜合金硅黄铜 900940 930970 880920 900940壁厚3mm 壁厚3mm合金压铸件结构特性简单结构 复杂结构 简单结构 复杂结构
13、预热温度 130180 150200 110140 120150锌合金连续保持温度 180200 190220 140170 150200预热温度 150180 200230 120150 150180铝合金连续保持温度 180240 250280 150180 180200预热温度 170190 220240 150170 150180铝镁合金 连续保持温度 200220 260280 180200 180200预热温度 150180 200230 120150 170190镁合金连续保持温度 180240 250280 150180 200240铜合金 预热温度 200230 230250
14、 170200 200230第 7 页3.7 压铸时间的选择定义：压铸时间包括充填、持压、以及压铸件在压铸模中停留的时间充填时间：从液态金属进入压铸模型腔开始到充满型腔为止所需的时间选择原则: 对大而简单的铸件，充填时间较长，对于复杂和薄壁铸件充填时间要短些，具体选择可参考下表：表 3.4 压铸件平均壁厚与充填时间推荐值 【2】压铸平均壁厚 b/mm充填时间 t/s 压铸平均壁厚 b/mm充填时间 t/s 压铸平均壁厚 b/mm充填时间 t/s1 0.0100.014 3 0.0280.040 6 0.0560.0641.5 0.0140.020 3.5 0.0340.050 7 0.0660
15、.1002 0.0180.026 4 0.0400.060 8 0.0760.1162.5 0.0220.032 5 0.0480.072 9 0.0880.138据上表选择充填时间为 0.0880.1383.8 脱模斜度的确定由于铸件结构有深孔较长，压铸成型后铸件对型芯产生的包紧力比较大，所以我们的脱模斜度尽量取大些，根据下面脱模斜度表参照压铸模设计手册可选择脱模斜度为内表面 （2） ，外表面不设置脱模斜度。3.9.表面粗糙度及表面质量用新模具压铸可以获得 Ra0.8um 表面粗糙度的压铸件，在模具的正常使用寿命内，锌合金压铸件有可能保持在 Ra1.63.2um 范围内；铝合金压铸件大致在
16、Ra3.26.3um 范围内；铜合金压铸件表面最差，受模具龟裂的影响很大，以表面粗糙度为依据的压铸件表面质量分级连续保持温度 300325 325350 150300 300350合金 配合面的最小脱模斜度 非配合面的最小脱模斜度外表面 a 内表面 外表面 a 内表面 锌铝镁010 01503001503004501503010451130第 8 页级别 使用范围 备注1 级要求高的表面，需镀烙、抛光、研磨的表面，相对运动的配合面，危险应力区表面Ra1.6um2 级涂料要求一般或要求密封的表面，镀锌、阳极化、油漆、不打腻，以及装配接触面Ra 3.2um3 级保护性涂装表面及禁固接触面、油漆打腻
17、表面，其他表面Ra 6.3um根据上述结合铸件特征，确定铸件表面质量为 2 级4.分型面的设计4.1 定义：压铸模的定模与动模的接触表面通常称为分型面，分型面是由压铸件的分型线所决定的.4.2 分型面的选择原则：a.开模时，能保持铸件随动模移动方向脱出定模，使铸件保留在动模内，为便于从动模中去出铸件，分型面应该取在最大截面上。b.有助于浇注系统和排溢系统的合理布置c.为了保证尺寸精度，应该使加工尺寸精度要求高的部份尽可能位于同一半压铸模内d.使压铸模结构简化，并且有助于加工e.避免压铸机承受临界负荷，避免接近额定投影面积4.3 选择分型面图 4.1 分型面第 9 页根据铸件结构特征，可选择单分
18、型。5 .压铸机设备的选择和校对5.1 压铸机的选择5.1.1 压铸件的尺寸为 132*132*76mm，铸件质量为 0.851275kg。压铸件的生产属大批量生产。压射比压 P=90MPa。表 5.1 常用压铸合金压射比压推荐值 【2】 单位：MPa5.1.2 初选注射机根据压铸机选项用的基本原则，初选压铸机为卧式冷压室压铸机型号为 J1116 其工艺参数如下：锁模力：1600kN压射力：200kN压射比压：90MPa压室直径：4060mm压射位置：0140mm最大浇注量：1.8kg 一次空循环时间：7s 压室定位直径：110mm压室定位高度：10mm 动座板行程：350mm压铸模厚度：20
19、0550mm 拉杆内空间（水平*垂直）：420420mm5.2 校核5.2.1 锁模力的校对：一般情况下锁模力可按下式计算 )(k分主锁 F压铸机允许压射比压 P=F 射 /0.785d2主胀型力 F 主 =(AP)/10锌合金 铝合金 镁合金 铜合金一般件 1320 3050 3050 4050承载件 2030 5080 5080 5080耐气密件 2540 80100 80100 60100电镀件 2030 - - -第 10 页分胀型力 F 分 = 10/)tan(PA芯式中:F 锁 -压铸机的锁模力，kN;k-安全系数，一般取 k=1.25;P-压射比压，MPa;-楔紧角将数据代入 F
20、 锁 =1.25（13090+1490tan）/10=1511KNF 锁 =16001511kN，所以锁模力符合要求。5.2.2 注射量校核 以质量表示，最大压铸质量为 G 室 =1.8kg，要满足 G 室 G 浇设每次浇注所需要的压铸合金的质量为 G 浇 ，那么：G 浇 =（V 件 +V 浇 ）式中 G 浇 -每次浇注时所需的压铸合金质量，g;V 件 -压铸件的体积和（cm 3）;V 浇 -浇注（含溢流槽）系统的体积和(cm 3)(一般为产品的 0.51 倍)取 0.8 倍 V件 ;-压铸合金液的密度（g/cm 3）,铝合金 2.66；G 浇 =1.8G 件 =1.532295kg,G 室
21、G 浇 ，符合。5.3 开模行程校核压铸机的开模行程是有限制的，压铸件从模具中取出时所需的开模距必须小于压铸机的最大开模距离，否则压铸件无法从模具中取出。经测得压铸件从模具中取出时所需的开模距为 100mm 左右，压铸机的开模行程为320mm，符合。5.4 模具厚度核算虽然调整合模机构的位置可适应所设计的模具厚度，但调整范围不超过压铸手册中压铸机所给出的最大和最小模具厚度。根据分型面在合模时必须贴紧的要求，所设计的模具厚度，不得小于压铸机给定的最小模具厚度，也不得大于所给定的最大模具厚度，也不得大于所给定的最小模具厚度。据此，设计模具时，按公式核算所设计的模具厚度Hmin +（510）mmH
22、设 H max -（510）mm式中 H 设 设计模具厚度（mm） ；Hmin说明书中所给定的模具最小厚度（mm） ；Hmax说明书中所给定的最大模具厚度（mm） 。设计的模具厚度由表 6-1 查得 Hmin =150mm，H max =350mm。将 H 设 ，H min，H max的值代入上式，公式成立，所以设计的模具厚度符合要求。第 11 页5.5 动模座板行程的核算动模座板行程实际上就是压铸机开模后，模具分型面之间的最大距离。设计模具时，根据铸件形状、浇注系统和模具结构核算是否能满足取出巨剑的要求，见公式：L 取 L 行 （mm） 式中 L 取 开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（m
23、m） ；L 行 动模座板行程（mm） 。根据参考文献压铸模设计手册中表取出铸件时分型面件所需之最小距离，L 取 的计算公式见公式：L 取 L 件 +K=25+10=35mm 式中 L 取 开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（mm） ；L 件 铸件高度（包括浇注系统） （mm） ；K安全值（取 10mm） 。计算得 L 取 =103mm，由表查得 L 行 =330mm。因此，L 取 L 行 。5.6 定型预选 J1116 的压铸机经各项校核都符合要求，所以选择此种压铸机即卧式冷压室压铸机，型号为 J1116。6.浇注系统及排溢系统的设计6.1 浇注系统设计6.1.1 定义：金属液在压力的作用下
24、充填型腔的通道。组成：直浇道、横浇道、内浇口和余料等。作用：浇注系统对金属液流动的方向、溢流排气条件、压力的传递、充填速度、模具的温度分布、充填时间的长短等各个方面都起着重要的控制与调节作用。6.1.2 结构和分类按金属液进入型腔的部位和内浇口形状，可分为；1.侧浇道 2.中心浇道 3.顶浇道(直接浇道) 4.环形浇道 5.缝隙浇道 6.多支浇道7.点浇道6.1.3 各组成部分的设计：内浇口设计，定义：是指横浇道到型腔的一段通道。内浇口的作用:是根据压铸件的结构、形状、大小，以最佳流动状态把金属液引入型腔而获得优质压铸件。主要是确定内浇道的位置、形状和尺寸，要善于利用金属液充填型腔时的流动状态
25、，使得压铸件的重要部位尽员减少气孔和疏松，才保证压铸件的表面要光洁完整无缺陷。设计要点：1.有利于压力的传递，内浇道一般设置在压铸件的厚壁处。2.有利于型腔的排气。第 12 页3.薄壁复杂的压铸件宜采用较薄的内浇道，以保证较高的充填速度；一般结构的压铸件，宜采用较厚的内浇道，使金属液流动平稳。4.金属液进入型腔后不宜正面冲击型芯，以减少动能损耗，防止型芯冲蚀。5.应使金属液充填型腔时的流程尽可能短，以减少金属液的热量损失：6.内浇道的数量以单道为主，以防止多道金属液进入型腔后从几路汇合，相互冲击，产生涡流、裹气和氧化夹渣等缺陷。7.压铸件上精度、表面粗糙度要求较高且不加工的部位，不宜设置内浇道
26、。8.内浇道的设置应便于切除和清理。计算内浇口截面积的由经验公式 Ag=0.0268V0.745得 Ag=3.005 式中：A g内浇口截面积（cm 2） V 压铸件与溢流槽的体积之和（cm 3） 。内浇口厚度确定：查表可的内浇口厚度为 5mm.内浇道的宽度和长度浇道的厚度确定后，根据内浇道的截面积即可计算出内浇道的宽度。根据经验，圆形压铸件一般取直径的 0.40.6 倍。内浇口宽度确定为 30mm金属液充填型腔时内浇道处的阻力最大，为了减少压力损失，应尽量减少内浇道的长度，般取 23mm，本处取 2mm。直浇道设计直浇道的结构与压铸机的类型有关，分为：立式冷压室压铸机用直浇道,卧式冷压室压铸
27、机用直浇道,热压室压铸机用直浇道,卧式冷压室压铸机用直浇道卧式冷压室压铸机用直浇道是由压室和浇口套形成。压室和浇口套可以制成整体，也可以分别制造。若为后者，压室是压铸机的附件，浇口套装在定模上随压铸零件不同而不同。直浇道结构 直浇道起模斜度1 压室 2 浇口套 3 分流器 4 余料图 6.1 卧式冷室压铸机用直浇道示意图第 13 页直浇道设计要点直浇道的直径 D 根据压铸件所需的压射比压和压室充满度确定直浇道高度 H，一般取直径 D 的 1/3。铸机型号为 J1116 其压射室直径为 4060 选 50mm浇口套靠近分型面一端在长度 15 25mm 范围的内孔上加工出 130 2 的脱模斜度。
28、 横浇道设计定义：横浇道是连接直浇道和内浇口的通道。作用：把金属液从直浇道引入内浇口内；横浇道中的金属液还能改善模具热平衡，在压铸件冷却凝固时起到补缩与传递静压力的作用。横浇道的结构形式和尺寸，主要取决于压铸件的形状、大小、型腔个数，以及内浇道的形式、位置、方向和流入口的宽度等因素横浇道的设计原则横浇道截面积应从直浇道向内浇道方向逐渐缩小。横浇道截面积都不应小于内浇道截面积。横浇道应具有一定的厚度和长度。金属液通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固。根据工艺需要可设置盲浇道，以达到改善模具热平衡，容纳冷污金属液、涂料残渣和空气的目的。 表 6.1 横浇道截面尺寸的选
29、择 【2】由上表横浇道深度 h=210=20，横浇道宽度 W=3300/20=45，其中平均壁厚 t 取 10 横浇道长 23mm溢流与排气系统设计溢流槽和排气槽的采用和设置是提高压铸件质量、消除局部紊流带来的疵病的重要措施第 14 页之一，有时还可以弥补由于浇注系统设计不合理而带来的铸造缺陷。效果取决于溢流槽和排气槽在型腔周围的布局、容量大小以及本身的结构形式等。溢流槽设计一）溢流槽的作用排除型腔中的气体，储存混有气体和涂料残渣的前流冷污金属液，控制金属液的流动状态，防止局部产生涡流。调节模具型腔的温度场，改善模具的热平衡状态。作为压铸件脱模时推杆推出的位置。可增大压铸件对动模镶块的包紧力。
30、作为铸件存放、运输及加工装夹或定位的附加部分。溢流槽的设计要点尽可能设置在分型面上，以便脱模排气槽尽可能设置在同一半模上，以便制造排量大时，可增加排气槽数量或宽度，切忌增加厚度溢流槽尾部开排气槽溢流槽的设置应行利于排除型腔中的气体，排除混有气体和被涂料残余物污染的前流冷污金属液，改善模具的热平衡状态。应便于从压铸件上去除溢流槽，并尽量不损坏压铸件的外观。注意避免在溢流槽与压铸件之间产生热节。一个溢流槽上个应外设多个溢流口或一个很宽的溢流口，以免进入溢流槽的金属液倒流回型腔。溢流槽的容积和尺寸表 6.2 溢流槽的容积 【2】由上表:溢流槽体积 V=300cm3,每个溢流槽体积为 100cm3 第
31、 15 页由书 144 页表 6-15 选取溢流口厚度 1.5 溢流口长度 10,溢流口宽度 20 溢流槽长度 35 溢流槽宽度 35 溢流槽高度 14。排气槽设计设置排气槽的目的是为了在金属液充填过程中将型腔中的气体尽可能多地排出模具，以减少和防止压铸件中气孔缺陷的产生。对于给定截面的排气槽，其结构和形状对压铸件质量没有明显的影响。利用型芯和推杆间隙设置排气槽的结构形式排气槽深度 0.15mm 排气槽宽度 b/mm：825mm（取 20mm） ，截面积一般为内浇口 20%50%,也可按公式Aq=0.00224V/式中 Aq是排气槽截面积 mm2 V 型腔和溢流槽的容积 cm3 气体的排出时间
32、（s） ，可以按充填时间计算 排气槽开放系数一般去 0.11。压铸件小时，金属液流速低，排气槽位于金属液最后充填处时，K 取大点，相反取小Aq =0.00224（101+70.75）/(0.1380.5)=5.58mm 2 所以，气槽总宽度 l=5.58/0.15=37.2mm据公式在 3 个槽末端中 3 个溢流槽，深度 0.15mm，宽度 12.4mm。7.推出机构的设计7.1 定义：压铸件在模具型腔内形成后，随即开模取出压铸件，但在取出之前，还必须将铸件从模具型腔中脱出，用来完成这一工序的机构称为推出机构。7.2 推出机构组成：推出元件、复位元件、限位元件、导向元件7.3 分类：按机构形式
33、（推杆推出、推管推出、推板推出、斜滑块推出、齿轮传动推出）按动作方向（直线推出、旋转推出、摆动推出）根据铸件的结构特征，选择直线推杆推出7.4 推出距离（直线推出）的计算： StH+K 式中：H-滞留铸件的最大成型长度，mm；St-直线推出距离，mm K-推出行程余量，K=35根据制件尺寸算得推出距离为 S 推 ，取 30mm。7.5 推出部位的选择：选择原则选择受制件包紧的成型部位的周围。 选在脱模斜度较小或垂直于分型面的方向的深凹处成型表面附近。 第 16 页尽量选在铸件的凸缘及强度较高的部位。 位于受铸件包紧力较大的分流锥周围。 避免设置在制件的重要表面和基准表面且对称布置。 推出元件的
34、设置应避免与活动型芯发生干扰。根据以上原则结合铸件特征选择推出部位件下图：其中 a b c d 四点为均匀分布的推出点。图 7.1 推杆的分布7.6 包紧力的计算：定义：开始脱模的瞬时所需克服的阻力计算公式： F 包 =pA=10106000=106kNP不同合金的挤压应力，铝合金 1012MP,取 10MpaA铸件包紧面积，mm 2F 包 铸件对模具成型零件的包紧力Ft=kF 包 =1.2*942=127.2kN7.7 推杆的设计分类：平面型和圆锥形（基本结构） 、四面型、凸面型、凹面形基本形式：图 7.2 推杆推杆截面面积：A= Ft/n第 17 页=127.2103/450mm2=636
35、 mm2式中：A 推杆前端总截面积，mm 2 Ft推杆承受的总应力为 1.2F 包 ；n推杆数量，许用压应力，Mpa所以每根推杆前端截面积为 636mm2,每根推杆前端直径为 14mm，在铸件中平均分布，保证推出时不变形。符合条件。并且在铸件中平均分布，保证推出时不变形.7.8.推出机构的复位和导向 a推出机构的复位：在压铸的一个循环中，推出机构推出铸件后，都必须准确地回到原来的位置，这就是推出机构的复位。设计要点：复位元件的设计常在型腔、抽芯机构、推出机构的确定后，选择合理的空间位置，设置 4 根复位杆和 4 根限位钉，复位杆和限位钉应对称布置。限位元件尽可能布置在铸件投影面积范围之内。采用
36、推杆推出机构时，复位杆可用作推杆推出铸件。推出机构设计结构图如下：图 7.3 推出机构八 模具成型零件设计8.1 成型零件的主要结构：型芯，型腔8.2 成型零件结构形式分类：整体式 ，镶拼式（分整体镶块式和组合镶块式）特点：（整体式）a 强度高，刚性好 b 成型后光滑平整 c 模具装配的工作量小 d 易于设置冷却水道 e 可提高压铸高熔点合金模具寿命（镶拼式）a.易简化加工工艺，保证加工精度 b.降低成本 c.可减少热处理变形和开裂 d.有利于易损件的清理和维修 e.拼合处的适当间隙有利于型腔排气 f.装配复杂难以满足装配精度 g 镶拼处易产生飞边，影响模具寿命 h 不易设置冷却水道第 18
37、页根据铸件特征结合以上特点选择成型零件的结构形式为整体式。8.3 镶块固定形式及适用范围分类：不通孔式 通孔台阶式 通孔无台阶式适用范围：不通孔式用于圆柱型镶快或型腔较浅的模具，只适用于单腔模具通孔台阶式适用于型腔较浅或一模多腔模具 通孔无台阶式适用于型腔较深或一模多腔的模具综上：可选择不通孔台阶式8.4 型芯的固定形式：型芯固定时，必须保持与相关铸件有足够的强度和稳定性，以便于加工和装卸，在金属液的冲击下，或铸件卸除包紧力时不发生位移、弹性变形和断裂。型芯普遍采用台阶式固定形式。8.5 成型零件尺寸的成型尺寸计算压铸件的制件图如下图所示：（采用 CT14 级公差，收缩率 0.60.8%）根据
38、铸件的结构， （尺寸见零件图）型腔尺寸计算公式： =(Y0+KY0-n)aYa型芯尺寸计算公式： =(Y0+KY0-n)aaY0铸件的公称尺寸；n 补偿和磨损系数。取n=0.7；压铸件公称尺寸的偏差；a 模具成型部分的制造偏差； k压铸件计算的收缩率由上计算公式可将模具型腔及型芯的具体尺寸计算出压铸件外形尺寸对应的型腔计算铸件高度尺寸H:76 0-0.74mmHm 0=(76+760.7%-0.70.74)1/40.74=76.01+0.185因为该处受分型面影响而增大尺寸故，将计算的基本尺寸减去0.05mm，并提高模具制造精度，故取为75.96 +0.120mm；铸件底盘直径尺寸D1： 12
39、80-1mmDm 0=（128+1280.7%-0.71） 1/41=128.20+0.25为提高模具制造精度，故取为 128.150.20mm；铸件管接处外径尺寸D2： 68-0.74mmDm 0=（68+680.7%-0.70.74） 1/40.74 =67.96+0.185为提高模具制造精度，故取为 67.91=0.12mm； 9. 模架及其零件的设计第 19 页9.1 定义:压铸模的模架是固定和设置成型零件的镶块、浇道镶块、浇口套、抽芯机构及导向零件等基本体。9.2 分类: 不通孔模架 带抽芯机构的模架 通孔的模架斜滑块的模架 推出机构为推板模架 卧式压铸机中心浇口模架9.3 设计要点
40、：模架应有足够的刚度，且不宜笨重，以便拆装修理。模架在压铸机上的安装位置与压铸机上的规格一致。镶块到模架边缘应留有足够部分设置导柱导套等零件。连接模板用螺钉和定位销钉直径、数量应根据受应力大小选取，位置分布均匀。模具的总厚度必须大于所选用压铸机的最小合模距离。根据设计要点和铸件结构选择不通孔模架。9.4 导向、套板与固定零件的设计9.4.1 导柱导套的设计分类：动定模导向机构和推出导向机构规格：动定模导向机构（导柱、导套）16mm，20mm，25mm，32mm，40mm，50mm；推出导向机构 16mm，20mm，25mm，32mm，根据模架及铸件特征：选动定模导柱、导套，推出导向机构导柱、导
41、套由于该压铸模选用四根，则导滑端直径为：D2=K2A式中 D导柱导滑端直径，mm，A模具分型面上的表面积 mm2K比例系数，一般 K=0.070.09，取 0.08 则取 D=16查书压铸模设计手册和教材 P189 表 7-26导套选用带头导套，尺寸依据导柱确定。9.4.2 套板厚度的确定套板边框厚度可按下式计算：h=Dp/2h套板边框厚度 mmD型腔直径 mmp压射比压 MPa许用抗拉强度，=82100MPa，取=100MPah=60mm9.4.3 动模支承板厚度的设计 设计原则铸件分型面投影面积越大，则支承板的厚度也越厚。在相同的投影面下，压射压力越大，支承板的厚度越厚。第 20 页垫块设
42、置在支承板长边两端时，支承板取最大值，反之取最小值。采用不通孔结构时，套板底厚度为支承板厚度的 0.8 倍。参考压铸模设计手册支承板厚度设计为 30mm9.4.4 模架设计的标准化根据所选压铸机的基本参数，查表压铸模具设计手册表 6-49、6-50、6-54，可得模架个零件尺寸动定模镶块：150150100mm 动定模套板：440440mm（动定模底厚分别为 80mm、100mm）推板的：36024032mm 推杆固定板厚度：36024016 mm支承板厚度：63mm动模座板厚度：40mm 垫块：125mm 复位杆：14mm模具套板螺钉：12-M12 模座螺钉：6-M20 推板螺钉：4M10型
43、芯固定螺钉：4M1210. 模具零件的机加工工艺设计10.1 型芯.型腔机加工工艺分析型芯的工艺过程如下：1.下料：用轧制的圆棒料在锯床上切断2.锻造：将棒料锻成较大的方形毛坯3.退火：将锻造后的毛坯必须进行退火，以消除锻造后的内应力4.车床加工：留磨余量 0.30.5mm5.划线：划出各孔位置，并在孔中心处钻中心眼。6.孔加工：加工各螺孔（钻、攻螺纹） 、定位销的底孔。7.热处理：淬火、回火、检验硬度 HRC50558.磨平面：在平面磨床上磨上下两端面9.数控加工：在数控机床上加工型芯表面10.精加工：钳工精修刃口型腔的工艺过程如下：1.下料：用轧制的圆棒料在锯床上切断2.锻造：将棒料锻成较
44、大的矩形毛坯3.退火：消除锻造后内应力，并改善其加工性能4.刨（铣）：刨（铣）四周及上下二平面，留磨余量 0.40.6mm5.平磨：磨上下平面及相邻两侧面，对角尺，达 Ra0.631.25第 21 页6.划线：划出各型孔及定位位置，并在孔中心处钻中心眼7.孔加工：铣出型孔，单边流余量 0.30.5mm,再加工各螺钉孔8.热处理：淬火、回火、检验硬度 HRC 50559.磨平面：在平面磨床上磨上下两端面，为使模具光整，最好再磨四则面10.磨内孔：在坐标磨床上磨基准面和两个定位孔11.精加工：手工研磨刃口10.2 导柱、导套机加工工艺设计为使导柱，导套的配合表面硬而耐磨，而中心部分具有良好的韧性，
45、常用 20 钢渗碳淬火，渗碳深度为 0.81.2MM，表面硬度为 HRC5055。材料：T10A导柱、导套加工的工艺路线如下： 1.毛坯（棒料） 车削加工（内外圆配合部分留磨量 0.20.3mm）热处理（淬火或渗碳淬火）内外圆磨削精磨至要求尺寸。2.导柱的外圆，导套的内孔在精磨时应留研磨余量为 0.010.015mm，精磨后再进行研磨，以提高其尺寸精度和减小表面粗糙度。3.导柱在热处理后修复中心孔，最后进行研磨时，可利用两端的中心孔进行装夹，并应在一次装夹中将导柱的两个外圆磨出。以保证两表面的同轴度。10.3 动模座板，定模座板机加工工艺设计 动模座板备料： 45050040 材料：45 钢加工工艺流程：经时效处理后在铣床上粗加工上下两平面，留精加工余量 0.30.5mm。最后在平面磨床上精磨到图样要求。10.4 推板、推杆固定板机加工工艺设计推板备料： 36024032 材料：45 钢推杆固定模板备料： 36024016 材料：45 钢加工工艺流程：将毛坯刨成 6 个面，在磨床上粗加工该 6 平面，留精磨余量 0.30.5mm。再进行调质处理，最后进行数控加工至图样要求。装配简图：第 22 页图 10.1 装配简图心得体会经过一段时间的努力，压铸课程设计终于完成了。这次课程设计存在很多不足之处，我也在这次课程设计中发现自己的一些问题和不足，但通过
