【壓鑄?！抗?jié)流閥的壓鑄模設(shè)計(jì)【3張圖紙】【優(yōu)秀】
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壓鑄
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設(shè)計(jì)
圖紙
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【壓鑄?！抗?jié)流閥的壓鑄模設(shè)計(jì)【3張圖紙】【優(yōu)秀】,壓鑄,節(jié)流閥,設(shè)計(jì),圖紙,優(yōu)秀,優(yōu)良
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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 流閥壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 生姓名 伍靖 所在專業(yè) 材料成型及其控制工程 所在班級(jí) 0903 申請(qǐng)學(xué)位 指導(dǎo)教師 隆文革 職稱 副教授 副指導(dǎo)教師 職稱 答辯時(shí)間 2013 年 6 月 11 日 目 錄 目 錄 設(shè)計(jì)總說明 . . V 1 壓鑄機(jī)的壓鑄過程簡述 . 1 室壓鑄機(jī)的壓鑄過程 . 1 室壓鑄機(jī)的壓鑄過程 . 1 . 1 動(dòng)化 . 1 小型及高精度 . 1 . 2 . 2 . 2 2 壓鑄合金 . 3 壓鑄合金的基本要求 . 4 鑄件 合金選擇 . 4 鑄件及其技術(shù)要求 . 4 3 壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)及主要組成 . 5 式冷室壓鑄機(jī) . 5 鑄機(jī)選用 . 5 算壓鑄機(jī)所需的鎖模力 . 5 定比壓 . 6 算脹型力 . 6 具厚度與動(dòng)模座板行程核算 . 6 4澆注系統(tǒng) . 7 設(shè)計(jì) . 8 澆道的設(shè)計(jì) . 11 . 13 溢系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 13 5 型腔和分型面的設(shè)計(jì) . 13 . 13 型面的確定 . 13 板設(shè)計(jì) . 15 模鑲塊設(shè)計(jì) . 15 目 錄 模鑲塊設(shè)計(jì) . 16 6 導(dǎo)向系 統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 17 導(dǎo)柱的選用 . 17 導(dǎo)套的選用 . 17 7 零件的測繪 . 17 測繪的概述 . 17 . 18 設(shè)計(jì)總結(jié) . 19 鳴 謝 . 20 參考文獻(xiàn) . 21 附 錄 . 22 目 錄 設(shè)計(jì)總說明 本課題是由湛江德利化油器廠的實(shí)際生產(chǎn)課題，汽車配件是重要的制造產(chǎn)業(yè)，其中汽車 的鋁合金配件制造時(shí)一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的行業(yè)。本題目正是研究汽車?yán)锩嬉粋€(gè)閥體的鋁合金壓鑄模具設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)依據(jù) 國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和德利化油器廠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)主要是對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)模具的功能和模具的壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)該壓鑄模具設(shè)計(jì)的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度，外觀，物理性能等方面均達(dá)到要求的產(chǎn)品。要求模具的使用效率高、操作簡便；模具的結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低廉。 壓鑄模具影響著塑料制品的質(zhì)量。模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精 度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同向性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。鑄件在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)鋁合金制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模，合模和取制件過程中的手工勞動(dòng)，采用自動(dòng)開合模和自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，并要保證制件能自動(dòng)從模具上脫落。模具費(fèi)用在制品成本中所占的比例將會(huì)很大，以及盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本等，本設(shè)計(jì)就是要解決好上述問題。 關(guān)鍵詞： 汽車行業(yè) ；壓鑄模具 ；壽命 ；質(zhì)量 is is a is a to of of is on of to in of To of of to of to Ca r ; 1 流閥壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 章 緒論 鑄模是進(jìn)行壓鑄生產(chǎn)的主要工藝裝備。在經(jīng)濟(jì)批量生產(chǎn)中，鑄件質(zhì)量合格率的高低，作業(yè)循環(huán)的快慢，模具制造的難易及其使用壽命，在很大程度上受壓鑄模具設(shè)計(jì)的正確、合理、先進(jìn)和適用的程度的制約。壓鑄模具制造費(fèi)用頗高，制成后難以進(jìn)行大的修改，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)模具個(gè)壓鑄技術(shù)有充分的了解，并細(xì)致地分析產(chǎn)品的具體特點(diǎn)，才能在壓鑄模設(shè)計(jì)上順利地達(dá)到 預(yù)期的效果。 1 壓鑄機(jī)的壓鑄過程簡述 壓鑄機(jī)按壓射室的特點(diǎn)可分為熱室壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)兩類。 室壓鑄機(jī)的壓鑄過程 適用于鋅合金、鎂合金及錫、鉛等低熔點(diǎn)合金的熱室壓鑄機(jī)的壓鑄過程。 室壓鑄機(jī)的壓鑄過程 冷室壓鑄機(jī)按壓射室及合模裝置的位置特點(diǎn)又區(qū)分為多種式樣的機(jī)型，其壓鑄過程亦有差異。 式冷室壓鑄機(jī)的壓鑄過程 立式冷室壓鑄機(jī)特別適合采用中心澆口技術(shù)。 效率，自動(dòng)化 大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)，發(fā)高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動(dòng)脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機(jī)構(gòu) ；熱流道澆注系統(tǒng)壓鑄出模具等。高速自動(dòng)化的壓鑄成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低成本起了很大的作用。 型、超小型及高精度 由于鋁合金應(yīng)用的擴(kuò)大，鋁合金制件已應(yīng)用到建筑、機(jī)械、電子、儀器、儀表等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，于是出現(xiàn)了各種大型、精密的高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的制模材料。 2 命模具制造工藝 為了更新產(chǎn)品花色和適應(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，除大力發(fā)展高強(qiáng)度、高耐磨性的材料外，同時(shí)又重視簡易制模 工藝研究。 準(zhǔn)化 發(fā)展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使模板、導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化，商品化，以適應(yīng)大規(guī)模的成批生產(chǎn)壓鑄成型模具。 發(fā)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造（ 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于模具工業(yè)，在壓鑄成型系統(tǒng)中針對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都可將計(jì)算機(jī)作為輔助工具而加入，構(gòu)成該環(huán)節(jié)的 面分別介紹： 鑄件的設(shè)計(jì)包括鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、表面、性能等方面的設(shè)計(jì)。鑄件設(shè)計(jì)方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：鑄件 合金、輔料、輔件選擇 的專家系統(tǒng) 賞見壓鑄機(jī)使用方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：壓鑄機(jī)選擇專家系統(tǒng)；壓鑄機(jī)故障診斷系統(tǒng)。 在對(duì)于高技術(shù)壓鑄模來說，都要對(duì)壓鑄模在使用過程中進(jìn)行監(jiān)控或?qū)鸿T模的報(bào)役模擬仿真，由此知壓鑄模的工作狀況。 鑄工藝 壓鑄工藝方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：壓鑄工藝制定的專家系統(tǒng)，鑄件質(zhì)量故障診斷。 鑄模設(shè)計(jì) 壓鑄模設(shè)計(jì)主要完成壓鑄模的結(jié)構(gòu)尺寸、精度、表面性能等方面的設(shè)計(jì)，并選擇模具的材 料等。計(jì)算機(jī)在壓鑄模設(shè)計(jì)方面的工作有：壓鑄模 鑄模材料、輔料、輔件選擇專家系統(tǒng)；工裝選擇專家系統(tǒng)；壓鑄模 鑄模加工模擬；壓鑄模 3 為了迎合模具的發(fā)展趨勢(shì)，在本次設(shè)計(jì)過程中主要應(yīng)用 司的 件進(jìn)行對(duì)鑄件零件的設(shè)計(jì)和對(duì)壓鑄模具的凹、凸模進(jìn)行仿真加工，并經(jīng)后置處理轉(zhuǎn)化為 壓鑄模的結(jié)構(gòu)如圖所示。圖中分型線 邊那一半模具稱為定模。定模這部分時(shí)固定在壓鑄機(jī)定模安裝板上的。 邊那一半模具稱為動(dòng)模。動(dòng)模這部分是隨 壓鑄機(jī)動(dòng)模安裝板開合移動(dòng)的 壓鑄模結(jié)構(gòu)圖 第 2 章 壓鑄件設(shè)計(jì)工藝分析 2 壓鑄合金 用于生產(chǎn)壓鑄件的金屬材料有鋁合金、存鋁，鋅合金，鎂合金、銅合金、鉛合金、錫合金等。其中以鋁合金應(yīng)用最廣，鎂合金呈增長趨勢(shì)。黑色金屬僅有很少量應(yīng)用。 4 壓鑄合金的基本要求 1） 材料力學(xué)性能、耐腐蝕性能、加工性能和其他性能符合產(chǎn)品工件工作條件要求。 2） 液態(tài)流動(dòng)性好。結(jié)晶溫度間隔小、結(jié)晶潛熱大的合金 又出色的流動(dòng)性，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜壓鑄件的薄壁化創(chuàng)造了條件。 3） 熱裂傾向小。合金在固相線下有較高的高溫強(qiáng)度，避免壓鑄時(shí)產(chǎn)生熱裂。 4） 收縮率小。以免脫模時(shí)鑄件產(chǎn)生變形及裂紋，并有助于保證壓鑄尺寸精度。 5） 熔點(diǎn)較低。低的合金壓鑄溫度有利于延長壓鑄模使用壽命。 6） 貨源充足并且在單位質(zhì)量的性能成本比較中價(jià)格低廉 鑄件合金選擇 根據(jù)上述要求查壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)選取壓鑄鋁合金 鑄件及其技術(shù)要求 本人這個(gè)題目所設(shè)計(jì)的壓鑄件為汽車 流閥，工件圖如下 上圖所示的零件材料為鋁合金。該閥體零件形狀復(fù) 雜基本要求一次成型，除了特殊要求的空需要加工外，零件去毛刺后可以直接進(jìn)行檢驗(yàn)，使用。所有的直徑、半徑的位置度分型線允許有不超過 有毛胚數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，保證完整的零件特征參見 3 第 3 章 選用壓鑄機(jī) 根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、技術(shù)要求及其驗(yàn)收條件等采用合理的壓鑄工藝，設(shè)計(jì)、制造優(yōu)良的壓鑄模具并合理選用壓鑄機(jī)，使生產(chǎn)合乎要求的優(yōu)質(zhì)壓鑄件的前題。 設(shè)計(jì)壓鑄模與選用壓鑄機(jī)有密切聯(lián)系。除了安裝尺寸、鎖模力外，重要的還有壓鑄機(jī)與壓鑄模之間的能量供需關(guān)系。這種關(guān)系用 從中獲得壓鑄機(jī)的壓 鑄 5 能量和壓鑄模所需的充型能量。 3 壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)及主要組成 壓鑄機(jī)分為冷室和熱室兩大類，又分臥式、立式兩種型式。臥式應(yīng)用最多?，F(xiàn)將常用的壓鑄機(jī)作一簡介。 式冷室壓鑄機(jī) 其機(jī)構(gòu)及主要組成如圖所示。常用于壓鑄鋁、鎂、銅合金，亦可用于黑色金屬。其特點(diǎn)如下。 金屬液進(jìn)入型腔轉(zhuǎn)折少，有利于發(fā)揮增壓得作用。 1） 臥式壓鑄機(jī)一般設(shè)有偏心和中心兩種，澆注位置，可供設(shè)計(jì)模具時(shí)選用。 2） 便于操作，便于維修，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 3） 金屬液在壓室內(nèi)與空氣接觸面積大，壓射時(shí)速度選擇不當(dāng)，容易卷入空氣和氧化夾渣。 4） 設(shè)置中心澆口時(shí)模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 壓鑄機(jī)選用 根據(jù)鎖模力選用壓鑄機(jī)是一種傳統(tǒng)并被廣泛采用的選壓鑄機(jī)的方法，但還是不足。 算壓鑄機(jī)所需的鎖模力 根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特征、合金及技術(shù)要求選用合適的比壓，結(jié)合模具結(jié)構(gòu)的考慮，估算投影面積，按公式（ 3得脹型力后乘以安全系數(shù) K（一般 便得到壓鑄該壓鑄件所壓鑄機(jī)的鎖模力。 6 F K F F 分鎖 主 （ 3 式中 鑄機(jī)應(yīng)有的鎖模 力（ K 全系數(shù)（一般取 K= 脹型力、鑄件在分型面上的投影面積，包括澆注系統(tǒng)、溢流、排氣系統(tǒng)的面積乘以比壓（ . 脹型力，作用在滑塊鎖緊面上的發(fā)向分引力引起脹型力之和（ 。 定比壓 比壓實(shí)確保鑄件質(zhì)量的重要參數(shù)之一，根據(jù)合金種類并按鑄件要求選擇。根據(jù)壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)表 30 120，這里設(shè)計(jì)取 100。 算脹型力 算主脹型力 10主（ 3 其中 A 為鑄件在分型面上的投影面積，一般另加 30%作為澆注系統(tǒng)與溢流排氣系統(tǒng)的面積，由計(jì)算得 00 N) 用壓鑄機(jī) 為簡化選壓鑄機(jī)時(shí)的計(jì)算，在已知模具分型面上鑄件總投影面積 A 和所選用的比壓 以從壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 3 =p=100以選用 冷室臥式壓鑄機(jī)，壓室直徑為 50具厚度與動(dòng)模座板行程核算 為了機(jī)器合模時(shí)能鎖緊模具分型面，開模后能方便地從分型面間取出鑄件，必須對(duì)模 具厚度、動(dòng)模座板行程進(jìn)行核算。 具厚度核算 雖然通過調(diào)整合模機(jī)構(gòu)的位置可適應(yīng)所設(shè)計(jì)的模具厚度，但調(diào)整范圍不超過說明書 7 中所給的出的最大和最小模具厚度。 根據(jù)分型面在合模時(shí)必須貼緊的要求，所設(shè)計(jì)的模具厚度，不得小于機(jī)器說明書所給定的最小模具厚度，也不得大于所給定最大模具厚度。據(jù)此，設(shè)計(jì)模具時(shí)，按公式（ 3算所設(shè)計(jì)的模具厚度： m i n m a 1 0H m m H H m m 設(shè)（ 3 其中 00， 600， H 設(shè) =520， 滿足要求 模座板行程核算 動(dòng)模座板行程實(shí)際上就是壓鑄機(jī)開模后，模具分型面之間的最大距離。設(shè)計(jì)模具時(shí)，根據(jù)鑄件形狀、澆注系統(tǒng)和模具結(jié)構(gòu)核算是否能滿足要求，見公式（ 3 行（ 3 式中 160300，滿足要求。 第 4章 澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)得主要作用是把金屬液熱室壓鑄機(jī)的噴嘴或冷室壓鑄機(jī)的壓室導(dǎo)入型腔內(nèi)。澆注系統(tǒng)合溢流、排氣系統(tǒng)與金屬進(jìn)入型腔的部位、方向、流動(dòng)狀態(tài)，型腔內(nèi)氣體的排出等密切相關(guān)，并能調(diào)節(jié)充填速度、時(shí)間，型腔溫度等充型條件，其設(shè)計(jì)時(shí)壓鑄模具設(shè)計(jì)重要環(huán)節(jié)。 4 澆注系統(tǒng) 將金屬液引入到型腔的通 道稱為澆注系統(tǒng)。它是從壓室開始到內(nèi)澆口為止的進(jìn)料通道的總稱，一般由四個(gè)部分組成：直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口、余料。本設(shè)計(jì)采用立試壓鑄機(jī)用的澆注系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)見下圖： 8 1 直澆道 2 橫澆道 3 內(nèi)澆口 本設(shè)計(jì)采用臥式壓鑄機(jī)用的澆注系統(tǒng)。 一 澆注系統(tǒng)各組成部分的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、合金的性能以及壓鑄機(jī)的類型和特性等，確定液態(tài)合金引入型腔的位置及流向、澆注系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和各組 成部分的尺寸。 澆口的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的位置忽然方向，并預(yù)計(jì)合金充填過程的流態(tài)，可能出現(xiàn)的死角區(qū)和裹氣部位，以便設(shè)置適當(dāng)?shù)囊缌鞑酆团艢獠邸?（ 1） 內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)原則 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： 1） 從內(nèi)澆口進(jìn)入型腔的金屬液，應(yīng)首先充填深腔處難以排氣的部位，然后充填其他部位，并應(yīng)注意不要過早的封閉分型面、排氣槽，以便于型腔中氣體能夠順利排除。 9 2） 金屬液進(jìn)入型腔后，不正面沖擊壁和型芯，力求減少動(dòng)能損耗，避免因沖擊而受侵蝕發(fā)生粘膜現(xiàn)象，致使該處過早損壞。 3） 應(yīng)盡可能采用單個(gè)內(nèi)澆口而少用分支澆口（大型鑄件 、箱體和框架類以及結(jié)構(gòu)形狀特殊的鑄件除外），以避免多路金屬液匯流互相撞擊，形成渦流，產(chǎn)生裹氣和氧化物夾雜等缺陷。對(duì)有家強(qiáng)肋的鑄件，應(yīng)使內(nèi)澆口導(dǎo)入金屬液的流向與堅(jiān)強(qiáng)肋方向一致。 4） 形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，應(yīng)采用較薄的內(nèi)澆口，以保證有足夠的充填速度。對(duì)一般結(jié)構(gòu)形狀的逐漸，為保證最終靜壓力的傳遞作用，應(yīng)采用較厚的內(nèi)澆口，并設(shè)在鑄件的厚處。 5） 內(nèi)澆口設(shè)置位置應(yīng)使金屬液充填壓鑄模型腔各部分時(shí)，流程最短，流向改變少，以及減少充填過程中能量的損耗和溫度降低。 此外，還要考慮到鑄件的加工、粗糙度及切除澆口是否對(duì)技術(shù)要求有影響等有關(guān) 問題。 （ 2） 內(nèi)澆口的尺寸確定 內(nèi)澆口最合理的截面積計(jì)算涉及到多方面的因素，目前尚無切實(shí)可行的精確計(jì)算方法，在生產(chǎn)實(shí)踐中，主要結(jié)合具體條件，按經(jīng)驗(yàn)選用，常用的經(jīng)驗(yàn)公式為： （ 3 式中 內(nèi)澆口截面積 ( 2； G 通過內(nèi)澆口的金屬液質(zhì)量（ g）； 液態(tài)金屬的密度（ 見壓鑄模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表3 g 內(nèi)澆口處金屬液的流速（ m/s），見壓鑄模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3 2； t 型腔的充填時(shí)間（ s），見壓鑄模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3 3； 由公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 107.5 1) 鑄件平均壁厚 計(jì)算公式為 = 1 1 2 2 3 31 2 3A A A （ 3 式中 鑄件平均壁厚（ 10 1 、 2 、 3 鑄件某個(gè)部位的壁厚（ 1A 、 2A 、 壁厚為部位的面積（ ； 有公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 =）型腔充填時(shí)間 鋁合金取較大值，鋅合金取中間值，鎂合金去最小值。 內(nèi)澆口的厚度對(duì)金屬液的充型影響較大。一般情況下，當(dāng)鑄件較薄并要求外觀輪廓清晰時(shí)，內(nèi)澆口厚度要求較薄，但內(nèi)澆口過薄，金屬頁噴射嚴(yán)重，甚至?xí)氯艢馔ǖ?，使鑄件表面出現(xiàn)麻點(diǎn)和氣孔， 在壓逐鋁、銅合金時(shí)粘膜嚴(yán)重。當(dāng)鑄件表面求質(zhì)量高、組織要求致密時(shí)可采用較厚的內(nèi)澆口，但內(nèi)澆口太厚，充填速度過低而降溫大，可能導(dǎo)致鑄件輪廓不清，切除內(nèi)澆口也麻煩。內(nèi)澆口厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 3 4。 內(nèi)澆口厚度也可以按下式計(jì)算： D=2 （ 3 式中 d 內(nèi)澆口厚度（ 系數(shù)，對(duì)鋁合金 =鋅合金： =鎂合金： =M 凝固模數(shù)（ 系數(shù)，對(duì)鋁合金： =鋅合金、鎂合金： = 凝固模數(shù)可按下式計(jì)算： M=V/A 式中 M 凝固模數(shù)（ V 壓鑄件體積（ ）； A 壓鑄件表面積（ 2。 由公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 D=于壁厚基本均勻的薄壁壓鑄件，凝固模數(shù)約等于壁厚的 1/2。 內(nèi)澆口寬度也應(yīng)該適當(dāng)選取，寬度太大或太小，會(huì)使金屬液直沖澆口對(duì)面的型壁，產(chǎn)生渦流，將空氣和雜質(zhì)包住而產(chǎn)生廢品。一般寬度尺寸為： 長方形鑄件等于鑄件邊長的 圓形板件等于鑄件邊長的 圓環(huán)件及圓筒等于鑄件外徑和內(nèi)徑的 內(nèi)澆口的長短直接影響鑄件質(zhì)量，內(nèi)澆口太長，影響壓力傳遞，降溫大，鑄件表面易形成冷隔花紋等。內(nèi)澆口太短，進(jìn)口處溫度容易升高，加快內(nèi) 11 澆口磨損 ，且易產(chǎn)生噴射現(xiàn)象。一般內(nèi)澆口長度 2 3 澆道的設(shè)計(jì) 橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 1）橫澆道的橫截面積從直澆道到內(nèi)澆道保持均勻或逐漸縮小，不允許有突然的擴(kuò)大或縮小的現(xiàn)象，以免產(chǎn)生渦流。 2）橫澆道應(yīng)平直或略有反向斜角。 3）對(duì)于小而薄的鑄件，可利用橫澆道或擴(kuò)展橫澆道的方法來使模具達(dá)到熱平衡，容納冷污染金屬液、涂料殘?jiān)蜌怏w，即開設(shè)盲澆道。 4）橫澆道應(yīng)該具有一定的厚度和長度，若橫澆道過薄，則熱量損失大；若過厚，則冷卻速度緩慢，影響生產(chǎn)率，增大金屬消耗。保持一定長度的目的，主要是對(duì)金屬液起到穩(wěn)流和 導(dǎo)向的作用。 5）橫澆道截面積在任何情況下都不應(yīng)小于內(nèi)澆道截面積。多腔壓鑄模主橫澆道截面積應(yīng)大于各分支橫澆道截面積之和。 6）對(duì)于臥式冷室壓鑄機(jī)，一般情況下工作，橫澆道在模具中應(yīng)處于直澆道（余料）的正上方或側(cè)上方，多型腔模也應(yīng)如此，以保證金屬在壓射前不過早流入橫澆道。 7）對(duì)于多型腔的情況，有時(shí)將橫澆道末端延伸，布置溢流槽，以利于排除冷料和殘?jiān)矣欣诟纳婆艢鈼l件。 8）模具上橫澆道部分，應(yīng)順著金屬的流動(dòng)方向研磨，其表面粗糙度 m 。 由于擴(kuò)張分支式橫澆道的過渡橫澆道截面積沿金屬液流動(dòng)方向逐漸減少，金屬液的流態(tài)可控，由于能量最大限度地減小金屬液的流程，故有利于薄壁壓鑄件的生產(chǎn)。所以本設(shè)計(jì)采用擴(kuò)張分支式橫澆道。其澆道截面形狀采用邊梯形，見下圖。 12 橫澆道的尺寸如下， 3 4） 室壓鑄機(jī)） （ 2 3） 室壓鑄機(jī)） D=（ 8 10） T（臥式冷室壓鑄機(jī)） D=（ 5 8） T（熱室壓鑄機(jī)） W=+D 式中 內(nèi)澆口截面積（ 2；由計(jì)算得 橫澆道截面積（ 2； 脫模斜度 （ ）。 =10 15 。 T 內(nèi)澆口厚度（ D 橫澆道深度（ r 圓角半徑（ =2 3W 橫澆道寬度（ =18在確定橫澆道截面積后，可根據(jù)式（ 3 8）和（ 3 9）計(jì)算橫澆道的深度和寬度： D= 1C （ 3 式中 D 橫澆道深度或直徑（ 橫澆道截面積（ 2； 1C 系數(shù)，見圖 3 46。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： D=10= 2C （ 3 式中 W 橫澆道寬度（ 橫澆道截面積（ 2； 2C 系數(shù)，見圖 3 46。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： W=18澆道的長度 L 一般取 30 40低金屬液溫度，影響鑄件成形并容易產(chǎn)生縮松。 L 過小則金屬液流動(dòng)不暢，在轉(zhuǎn)折處容易產(chǎn)生飛濺，導(dǎo)致鑄件內(nèi)部形成硬質(zhì)點(diǎn)。其長度可按下式計(jì)算（圖 3 48）； L=25 35) （ 3 式中 L 橫澆道長度（ D 直澆道導(dǎo)口處直徑（ 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 L=40 13 料穴的設(shè)計(jì) （ 1）、冷料口的結(jié)構(gòu) 冷料穴是用來儲(chǔ)藏壓鑄間隔產(chǎn)生冷料頭的，防止冷料進(jìn)入型腔而影響鑄件質(zhì)量，并使熔料能順利地充滿型腔，臥式或立式壓鑄機(jī)上壓鑄模的冷料穴，一般都設(shè)置在主流道的末端，即主流道正面的動(dòng)模上，直徑稍大于主流大端直徑，以利冷料流入。 溢系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 排溢是指排出棄模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等，通常指成型部分的排溢。冷卻系統(tǒng)是用來冷卻模具內(nèi)較高的模溫。為使減少加工成本，分別是在定模板和動(dòng)模，在型腔的兩邊開兩個(gè)半徑為 2的圓孔 ，用來排溢氣體和冷卻模溫，起到雙重作用。 第 5 章 成型零件的設(shè)計(jì) 5 型腔和分型面的設(shè)計(jì) 腔數(shù)的確定及其型腔布局 根據(jù)制件的幾何形狀、材料、壓鑄類型及生產(chǎn)批量通過經(jīng)驗(yàn)圖確定型腔數(shù)為 1個(gè)；其布局居中布置。為避免出現(xiàn)飛邊，要求壓鑄壓力以及鎖模力作用在主流道中心。 型面的確定 壓鑄模的定模與動(dòng)模表面通常稱為分型面，分型面是由壓鑄件的分型線所決定的。而模具上垂直于鎖模力方向上的接合合面，即為基本分型面。 一 分型面的設(shè)計(jì)原則 合理地確定分型面，不但能夠簡化壓鑄模的結(jié)構(gòu)，而且能夠保證鑄件的質(zhì)量。確定分型面時(shí)，主要根據(jù)以下原則： 1） 開模時(shí)，能夠保持鑄件隨動(dòng)模移動(dòng)的方向脫出定模，使鑄件留在動(dòng)模內(nèi)。為了便于從動(dòng)模內(nèi)驅(qū)除鑄件，分型面應(yīng)取在鑄件最大截面上 。 2） 有利于澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的合理布置。 3） 為保證鑄件的尺寸精度，應(yīng)使加工尺寸精度要求高的部分盡可能位于同一半壓鑄模內(nèi)。 4） 使壓鑄模的結(jié)構(gòu)簡化并有利于加工 。 5） 其他：如考慮鑄造合金的性能、避免壓鑄機(jī)承受臨界負(fù)苛（或避免接近額定投影面積） 。 二 分型面的類型 根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)和形狀特點(diǎn)不同，可將分型面分為：直線分型面、傾斜分型面、折線分型面和曲線分型面等。根據(jù)分型面的數(shù)量， 又將分型面分為：單分型面、雙分型面、雙分型面、三分型面和組合分型面等。各分型面如下圖，本設(shè)計(jì)采用直線分型面。 14 根據(jù)制品的形狀，為了便于脫模選用單分型面，一般以制品的最大端面作為分型面。但是由于這個(gè)工件的形狀較為復(fù)雜，這里就不能采用單分型面來解決了。現(xiàn)在我采用了 4個(gè)分型面進(jìn)行設(shè)計(jì)，三個(gè)滑塊分型，和動(dòng)定模鑲塊分型。本人是通過使用 開自動(dòng)開模形成型腔，如下圖所示 鳴 謝 15 模板設(shè)計(jì) 根據(jù)制品的大小、型腔的布局和模具的總體的結(jié)構(gòu)，可知無法選用標(biāo)準(zhǔn)模架，只好依 次選用標(biāo)準(zhǔn)模板。 1、 定模座板 根據(jù) 鑄機(jī)的技術(shù)說明，選用 B=680， L=820， H=50，其標(biāo)記為：模板 680材料為 45鋼。 2、 動(dòng)板座板同上。 動(dòng)模鑲塊設(shè)計(jì) （ 1）、型腔內(nèi)徑尺寸的計(jì)算 分小端圓 20和大端圓 38兩部分進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于型腔有： 最基本公式： D+） z 式中 型腔內(nèi)徑尺寸（ D 制品的最大尺寸（ Q 鋁合金的平均收縮率 %，這里的 Q =2% 制品公差（負(fù)）， = z 模具制造公差，一般取 z =圓 20的內(nèi)徑尺寸： 20+） =圓 38的內(nèi)徑尺寸： 38+） =2)、動(dòng)模的制造工藝過程： 根據(jù)制件形狀、尺寸結(jié)合模具的總體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)該凹模，具體尺寸如零件圖（ 5），材料為 4制造工藝過程如下： (1)、毛坯準(zhǔn)備。用直徑為 63 長 50 火。 (2)、刨六個(gè)面 ,留磨余量 0.9 (3)、磨六個(gè)面。 (4)、劃線。劃出各導(dǎo)柱孔、螺紋孔、型芯孔等各孔的位置。 (5)、孔加工：加工四個(gè)導(dǎo)柱孔 28（鉆孔，鉸孔）和六個(gè)螺紋孔 孔，攻螺紋）。 (6)、車床加工：車端面，鉆鏜四個(gè)圓 車半徑為 4用錐鉸刀以鉸削錐度為 1： 13的錐孔，留磨余量 0.5 (7)、分流道加工：在銑床依次將截面為半圓孔的四個(gè)分流道 銑出來，留磨余量 0.5 鳴 謝 16 (8)、熱處理：淬火，回火，檢查硬度 58 62 (9)、磨平面：在平面磨床上磨上下兩平面及角尺面。 (10)、退磁處理。 (11)、坐標(biāo)磨削：在坐標(biāo)磨床上磨導(dǎo)柱孔，保證配合要求。 (12)、磨凹模分流道的圓弧面、角尺面及外形尺寸。 (13)、電火花加工型孔，用加長的凸模（或電極）加工型孔，保證凸模、凹模間的間隙。 (14)、精加工：鉗工研磨刃口。 (15)、裝配。 定模鑲塊設(shè)計(jì) 型芯尺寸的計(jì)算 （ 1）、型芯徑向尺寸計(jì)算 模具型芯尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸決定 的： 1Q+3/4） z 式中 型芯外徑尺寸 制品內(nèi)徑最小尺寸， 8Q 塑料的平均收縮率 %，這里的 Q =2% 制品公差（負(fù)）， = z 模具制造公差，一般取 z =孔 10的外徑尺寸： 10+ 螺紋孔 14的外 徑尺寸： 14+ 2）、型芯深度尺寸計(jì)算 H m=（ h1+） z 式中 H m 型腔深度尺寸 mm 制品高度最大尺寸， 8 塑料的平均收縮率 %，這里的 Q =2% 制品公差（負(fù)）， = z 模具制造公差，一般取 z =： H m=（ 18+） + 3）、型芯高度尺寸計(jì)算 鳴 謝 17 模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所決定的 ,這里分高為 12 和高 6算： 1Q+2/3） z 式中 型腔高度尺寸 mm 制品高度最大尺寸， 8 塑料的平均收縮率 %，這里的 Q =2% 制品公差（負(fù)）， = z 模具制造公差，一般取 z =高為 12型腔高度尺寸： （ 12+1223 高為 6型腔高度尺寸： =（ 6+623 6 章 導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱的選用 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和模板厚度，采用四條導(dǎo)柱導(dǎo)向，查表 選用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱： 導(dǎo)柱： 40) 其具體參數(shù)如下： D=65 =6 mm 0 材料為 20鋼 導(dǎo)套的選用 考慮到性價(jià)比，本模具不采用導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。 第 7 章 零件的測繪 7 零件的測繪 測繪的概 述 測繪就是根據(jù)實(shí)物，通過測量，繪制出實(shí)物圖樣的過程。 測繪與設(shè)計(jì)不同，測繪是先有實(shí)物，再畫出圖樣；而設(shè)計(jì)一般是先有圖樣后有樣鳴 謝 18 機(jī)。如果把設(shè)計(jì)工作看成是構(gòu)思實(shí)物的過程，則測繪工作可以說是一個(gè)認(rèn)識(shí)實(shí)物和再現(xiàn)實(shí)物的過程。 測繪往往對(duì)某些零件的材料、特性要進(jìn)行多方面的科學(xué)分析鑒定，甚至研制。因此，多數(shù)測繪工作帶有研究的性質(zhì)，基本屬于產(chǎn)品研制范疇。 零件測繪的種類 （一）設(shè)計(jì)測繪 測繪為了設(shè)計(jì)。根據(jù)需要對(duì)原有設(shè)備的零件進(jìn)行更新改造，這些測繪多是從設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或更新原有產(chǎn)品的角度進(jìn)行的。 （二）機(jī)修測繪 測繪為了修配。零件損壞，又無圖樣和資料可查，需要對(duì)壞零件進(jìn)行測繪。 （三）仿制測繪 測繪為了仿制。為了學(xué)習(xí)先進(jìn)，取長補(bǔ)短，常需要對(duì)先進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行測繪，制造出更好的產(chǎn)品。 件草圖的繪制 零件測繪工作常在機(jī)器設(shè)備的現(xiàn)場進(jìn)行，受條件限制，一般先繪制出零件草圖，然后根據(jù)零件草圖整理出零件工作圖。因此。零件草圖決不是潦草圖。 徒手繪制的圖樣稱為草圖，它是不借助繪圖工具，用目測來估計(jì)物體的形狀和大小，徒手繪制的圖樣。在討論設(shè)計(jì)方案、技術(shù)交流及現(xiàn)場測繪中，經(jīng)常需要快速地繪制出草圖，徒手繪 制草圖是工程技術(shù)人員必須具備的基本技能。 零件草圖的內(nèi)容與零件工作圖相同，只是線條、字體等為徒手繪制。 徒手圖應(yīng)做到：線型分明、比例均勻、字體端正、圖面整潔。 出主、左視圖的對(duì)稱中心線和作圖基準(zhǔn)線。布置視圖時(shí)，要考慮到各視圖應(yīng)留有標(biāo)注尺寸的位置。 正
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