壓鑄工藝及模具設(shè)計-第9章-壓鑄模設(shè)計實例課件

1、壓鑄工藝及模具設(shè)計 9 9壓鑄模設(shè)計實例壓鑄模設(shè)計實例 9.1 壓鑄模設(shè)計的依據(jù)與步驟 9.2 典型壓鑄件的模具實例分析 9.3屏蔽盒壓鑄模設(shè)計9.1 9.1 壓鑄模設(shè)計的依據(jù)與步驟壓鑄模設(shè)計的依據(jù)與步驟 壓鑄模是進(jìn)行壓鑄生產(chǎn)的主要工藝裝備，生產(chǎn)過程能否順利進(jìn)行，鑄件質(zhì)量有無保證，在很大程度上取決于模具結(jié)構(gòu)的合理性和技術(shù)上的先進(jìn)性。壓鑄生產(chǎn)時，壓鑄工藝參數(shù)的正確采用，是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的決定因素，而壓鑄模則是正確地選擇和調(diào)整有關(guān)工藝參數(shù)的基礎(chǔ)。壓鑄模與壓鑄工藝、生產(chǎn)操作存在著極為密切而又互為制約、互相影響的特殊關(guān)系。其中，壓鑄模的設(shè)計，實質(zhì)上是對生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種因素的綜合反映。所以，在設(shè)計

2、壓鑄模時，必須全面分析鑄件結(jié)構(gòu)，熟悉壓鑄機(jī)操作過程特性及工藝參數(shù)可調(diào)節(jié)的范圍，掌握在不同壓鑄條件下金屬液的充填特性和流動行為，并考慮到加工性和經(jīng)濟(jì)性等因素。只有這樣，才能設(shè)計出符合實際、滿足生產(chǎn)要求的壓鑄模。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 1. 壓鑄模設(shè)計的依據(jù) 壓鑄模設(shè)計的依據(jù)有： (1) 產(chǎn)品圖紙和生產(chǎn)綱領(lǐng)。 (2) 產(chǎn)品技術(shù)條件和壓鑄材料。 (3) 壓鑄機(jī)規(guī)格。 (4) 生產(chǎn)批量。 2. 壓鑄模設(shè)計的基本要求 壓鑄模設(shè)計時應(yīng)考慮如下基本要求： (1) 所生產(chǎn)的壓鑄件，應(yīng)符合產(chǎn)品圖紙所規(guī)定的形狀、尺寸及各項技術(shù)要求，特別是要設(shè)法保證高精度和高質(zhì)量部位達(dá)到要求，要盡量減少機(jī)械加工部位和加工余量。 (2

3、) 壓鑄模應(yīng)適合壓鑄生產(chǎn)工藝的要求，并且技術(shù)經(jīng)濟(jì)性合理。壓鑄工藝及模具設(shè)計 (3) 在保證壓鑄件質(zhì)量和安全生產(chǎn)的前提下，應(yīng)采用合理、先進(jìn)、簡單的結(jié)構(gòu)，減少操作程序，使動作準(zhǔn)確可靠，構(gòu)件剛性良好，易損件拆換方便，便于維修，并有利于延長模具工作壽命。 (4) 壓鑄模的各種零件選材適當(dāng)，配合精度選用合理，能滿足機(jī)械加工工藝和熱處理工藝的要求，能達(dá)到各項技術(shù)要求。 (5) 根據(jù)壓鑄機(jī)的技術(shù)特性，準(zhǔn)確選定安裝尺寸，使壓鑄模與壓鑄機(jī)的連接安裝既方便又準(zhǔn)確可靠，能充分發(fā)揮壓鑄機(jī)的技術(shù)功能和生產(chǎn)能力。 (6) 在條件許可時，壓鑄模的零部件應(yīng)盡可能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化，以縮短設(shè)計和制造周期。 壓鑄工藝及模

4、具設(shè)計 3. 壓鑄模設(shè)計的步驟壓鑄模的設(shè)計步驟主要有： (1) 根據(jù)產(chǎn)品使用的材料種類、產(chǎn)品形狀、結(jié)構(gòu)和精度等各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行工藝分析，制定工藝規(guī)程。 (2) 確定型腔數(shù)量、鑄件在模具內(nèi)的放置位置，進(jìn)行分型面、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的設(shè)計。 (3) 確定鑲塊與型芯的鑲拼形式和固定方法，進(jìn)行成型零件的設(shè)計。 (4) 確定抽芯距和抽芯力，進(jìn)行抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計。 (5) 確定推出元件的位置，進(jìn)行推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計。 (6) 選定壓鑄機(jī)，進(jìn)行模架、加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。 (7) 校核模具與壓鑄機(jī)的相關(guān)尺寸，設(shè)繪模具總裝圖及零件圖。 (8) 編制技術(shù)文件。 。 壓鑄工藝及模具設(shè)計9.2 9.2 典型壓鑄件的模具實

5、例分析典型壓鑄件的模具實例分析9.2.1 QD1212驅(qū)動端蓋壓鑄模分析驅(qū)動端蓋壓鑄模分析 QD1212驅(qū)動端蓋如圖9-1所示，由圖可知，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且有內(nèi)凹，故不能簡單一次分型。另外，該產(chǎn)品局部壁厚存在不均現(xiàn)象，且鑄件品質(zhì)要求較高，不允許有欠鑄、裂紋、氣孔及縮孔存在。鑄件為大批量生產(chǎn)，材料為YL104。 圖9-1 QD1212驅(qū)動端蓋圖壓鑄工藝及模具設(shè)計QD1212驅(qū)動端蓋壓鑄模結(jié)構(gòu)如圖9-2所示。圖9-2 QD1212驅(qū)動端蓋壓鑄模結(jié)構(gòu) 1復(fù)位桿2頂桿3型心4動模襯5滑塊6動模底板7推板8固定板9墊塊10動模套板11滑塊座12定模板13滾珠14導(dǎo)塊15圓柱定位銷16定模襯17定模型芯1

6、8澆口套19鑲塊 壓鑄工藝及模具設(shè)計 1. 分型面 基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，壓鑄模采用動、定模分型加左右滑塊結(jié)構(gòu)。圖9-2中-為動定模分型面，鑄件內(nèi)腔尺寸由定模型芯形成，外部尺寸由動定模襯和左右滑塊形成。-為動?；瑝K分型面，合模壓鑄時，滑塊與動定模襯貼緊形成鑄件，開模時滑塊隨動定模同時打開取出鑄件。 2. 澆注系統(tǒng) 該模具采用偏心澆口，縫隙式內(nèi)澆道開設(shè)在滑塊上，鑄件成型及內(nèi)在品質(zhì)均較好，但內(nèi)澆口液流對定模型芯17沖擊較大，為此，在該處定模型芯位置采用鑲塊結(jié)構(gòu)，以便于更換，可延長定模型芯使用壽命。 3. 滑塊 鑄件由于內(nèi)凹，所以必須采用滑塊結(jié)構(gòu)成型，此為該模具設(shè)計之關(guān)鍵。滑塊采用左右滑塊結(jié)構(gòu)。壓鑄工藝

7、及模具設(shè)計上下滑塊座11分別固定在動模套板10上，型導(dǎo)塊14由定位銷15固定在滑塊5上，滑塊5通過斜拉桿（斜拉桿固定在定模板上，因滑塊較大，為保證滑塊能順利打開，左右滑塊分別采用了雙斜拉桿結(jié)構(gòu)）的作用可在滑塊座11上滑動。為了減小滑塊滑動時的摩擦阻力，在滑塊座上特別設(shè)計安裝了滾珠結(jié)構(gòu)，滑塊移動時，導(dǎo)塊14在滾珠13上滑動，這樣減少接觸面積，同時大大降低摩擦阻力，可防止滑塊出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。采用鑲嵌式導(dǎo)塊結(jié)構(gòu)是考慮到導(dǎo)塊磨損時便于更換，可延長滑塊的使用壽命。合模后，滑塊由固定在定模板上的鑲嵌楔緊塊鎖緊，采用鑲嵌式楔緊塊有2個優(yōu)點：一是便于制作，二是磨損后便于更換。開模時滑塊的滑移行程由彈簧定位釘定位

8、。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 4. 頂桿預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu) 合模時，由于滑塊與頂桿發(fā)生干涉，故該模具必須設(shè)置頂桿預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)，使頂桿預(yù)先復(fù)位，以防頂桿被滑塊截斷。頂桿預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)由固定在定模板上的回位推桿和固定板8上安裝的回位滑塊組成，合模時回位推桿推動回位滑塊移動，使推板帶動頂桿預(yù)先復(fù)位，從而確保合模時滑塊與頂桿不會發(fā)生干涉。 5. 冷卻系統(tǒng) 該模具在定模型芯、動定模襯上均設(shè)計了水循環(huán)冷卻系統(tǒng)(圖中未畫出)，當(dāng)模具溫度升高時可對模具進(jìn)行冷卻，提高鑄件品質(zhì)，延長模具使用壽命。 6. 模具特點 由于滑塊的作用，開模時利用開模力使鑄件自動脫離定模型芯而留在動模內(nèi)，鑄件頂出力較小，鑄件易于脫模；由于滑塊采用滾珠結(jié)構(gòu)，

9、故滑塊雖較大，但運(yùn)動平穩(wěn)，不會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 7. 注意事項由于左右滑塊成型面積較大，所以在計算機(jī)床的鎖模力時應(yīng)充分考慮，否則鎖模力不夠，壓鑄時將出現(xiàn)漲型，甚至損壞模具；由于滑塊需配作，同時還應(yīng)考慮溫度升高對模具的影響，故設(shè)計及制造精度要求較高；模具特別是滑塊部位應(yīng)經(jīng)常清洗，以防壓鑄時金屬液的竄入而出現(xiàn)滑塊卡死，另外，導(dǎo)塊及楔緊塊磨損后也應(yīng)及時更換，該模具設(shè)計使用壽命810萬次，實際使用壽命達(dá)10萬次以上。 壓鑄工藝及模具設(shè)計9.2.2 9.2.2 轎車抗扭支架壓鑄模分析轎車抗扭支架壓鑄模分析 抗扭支架是轎車上的1個重要安全性零件（見圖9-3），材料為鋁合金YL113，質(zhì)量

10、550g。該件形狀復(fù)雜，孔多且深，壁厚要求均勻，組織致密，并有較高的力學(xué)性能要求。整個零件在壓鑄后不經(jīng)機(jī)械加工，故要求有較高的形狀、位置及尺寸精度，如圖9-3中4個11mm孔距尺寸將直接影響裝配性能的好壞，因此該模具設(shè)計制造難度較大，在模具設(shè)計與制造中要充分考慮各方面因素的影響。 壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-3抗扭支架模具結(jié)構(gòu)如圖9-4所示。壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-4模具結(jié)構(gòu)1定模座板2澆口套3導(dǎo)柱4定模鑲塊5定模套板6推桿7導(dǎo)套8動模套板9分流錐10推桿11動模鑲塊12支承板13推板導(dǎo)柱14墊鐵 15復(fù)位桿16推桿固定板17推板導(dǎo)套18動模座板19推板20復(fù)位拉桿21限位釘22拉桿23抽芯滑塊2

11、4楔塊25斜銷26壓板27型芯壓鑄工藝及模具設(shè)計 1. 工作過程 預(yù)熱后合模，合金液注入壓室壓射、保壓。開模，利用斜銷拔出側(cè)型芯25mm，此時斜銷已完全脫離銷孔，液壓抽芯器隨后完成剩下的抽芯動作（即將側(cè)型芯完全抽離鑄件）。在頂出工件后，推桿靠復(fù)位油缸帶回復(fù)位，噴涂清模后，抽芯器推回側(cè)型，到固定位置（隔25mm）。合模，同時依靠斜銷帶動側(cè)型芯走完剩下的25mm行程。 2. 模具分型面 一般來說，確定分型面時，應(yīng)相應(yīng)地考慮鑄件技術(shù)條件、內(nèi)澆口位置和澆注系統(tǒng)位置、模具基本結(jié)構(gòu)及鑄件在動、定模各部分的位置、模具加工工藝性、型腔的溢流和排氣等有關(guān)問題。壓鑄工藝及模具設(shè)計 分析該支架零件，其外形雖不是很復(fù)

12、雜，但各向差別很大，給分型面的選擇造成了較大的不便。從零件圖可看出，鑄件分型面的選擇有兩個較好的位置：一個是與40mm孔中線基本垂直的平面，如D-D面；另一個是與方形型芯垂直的平面，如B-B或F-F面，它們都只有1個側(cè)抽芯，從而簡化了模具設(shè)計與制造.若選D-D面作分型面，則鑄件成型的型腔部位可處于動模也可處于定模，一般設(shè)計時使其處于動模，以便利用機(jī)床頂出裝置在開模時頂出鑄件。從鑄件結(jié)構(gòu)看，以D-D面作分型面，不論成型部分處于動?；蚨?，其制作都很困難，40mm圓柱底平面處于型腔最低位置，不利于排氣，易產(chǎn)生氣孔等缺陷。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 圓柱上的R5mm凹部，將妨礙脫模，從而增加模具設(shè)計、制造

13、難度。若選與方形型芯垂直的B-B面為分型面，則D-D面為側(cè)抽芯分型面，剩下的型芯可在一個方向上一次抽芯。這樣雖然模具結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，只是側(cè)型芯制造工作量及難度稍增大，但此時鑄件絕大部分在動模上，受鑄件結(jié)構(gòu)的影響，此時澆注位置的選擇、溢流槽的設(shè)置都很困難，難以避免在鑄件深處產(chǎn)生澆不足、氣孔等缺陷。為此,考慮到澆注系統(tǒng)的設(shè)計及鑄件技術(shù)要求，選取F-F面作分型面，這是一個階梯分型面，雖然將給模具的制造增加一定難度，但可使?jié)沧⑾到y(tǒng)設(shè)置更趨合理，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 3. 壓鑄機(jī)及壓室直徑 根據(jù)公司現(xiàn)有壓鑄設(shè)備及使用情況，選用J1125E臥式冷室壓鑄機(jī)，并按慣例對其額定鎖模力進(jìn)行校驗。經(jīng)

14、計算，該件采用F-F分型面，鑄件（帶澆口）總投影面積為9035mm2，經(jīng)校核，壓鑄機(jī)額定鎖模力能滿足使用要求，同時根據(jù)壓鑄機(jī)壓室直徑規(guī)格，選取壓室直徑D50mm。 4. 模具結(jié)構(gòu)特點 模具結(jié)構(gòu)特點如下： (1) 階梯形型芯及套板 采用階梯分型面，模具結(jié)構(gòu)也相應(yīng)是階梯形狀，見圖9-4中的動、定模鑲塊及套板，階梯面差按設(shè)計取51.22mm。 壓鑄工藝及模具設(shè)計雖然動、定模鑲塊及套板設(shè)計成階梯形，模具總厚并不受影響，但模具導(dǎo)套、導(dǎo)柱將出現(xiàn)不一致，此時可按圖9-4導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)處理，以滿足4根導(dǎo)柱同時插入導(dǎo)套的要求。在側(cè)抽芯部分，受工件影響，側(cè)型芯高度很大，為保證抽芯平穩(wěn)，防止出現(xiàn)異常的型芯側(cè)翻而阻礙

15、模芯運(yùn)動，抽芯滑塊導(dǎo)滑面的設(shè)計位置應(yīng)合理。在這里導(dǎo)滑面的最低高度以不低于動模鑲塊下階梯面為宜，可有兩種選擇：一是做成階梯形導(dǎo)滑面，二是做成水平導(dǎo)滑面（可選上或下階梯面）。在此模具中選用下階梯面為導(dǎo)滑面，在相同條件下，有運(yùn)動平穩(wěn)可靠、減小模具總厚等優(yōu)點。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 (2) 液壓斜銷復(fù)合側(cè)抽芯 經(jīng)查表計算，總抽芯力F52960N，該值只是各型芯所需抽芯力的簡單代數(shù)疊加，實際抽芯動作中，型芯間的牽制將使抽芯力增大，按經(jīng)驗取增大8%，則F57200N。由于抽芯距離S抽S移+，其中S移99.1mm，取10mm，則S抽109.1mm。不難想象，在一般的側(cè)抽芯設(shè)計中，靠單一的斜銷抽芯，要產(chǎn)生近60

16、kN的抽芯力及109.1mm的抽芯距離，其結(jié)構(gòu)將相當(dāng)龐大，因此應(yīng)考慮采用液壓抽芯。但公司目前只具備30kN抽芯器，若單獨采用，則不足以產(chǎn)生近60kN的抽芯力。為此，采用液壓斜銷復(fù)合側(cè)抽芯，其結(jié)構(gòu)見圖9-4，在復(fù)合抽芯中，斜銷工作角度應(yīng)盡量小，以保證抽芯可靠性。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 (3) 預(yù)復(fù)位 為解決合模時側(cè)型芯與推桿干涉的問題，合模時，在液壓抽芯器動作前，與機(jī)床復(fù)位缸聯(lián)動的復(fù)位桿帶動模具推桿固定板（包括頂桿）退回，然后抽芯器再帶動側(cè)型芯合模，實現(xiàn)預(yù)復(fù)位動作。壓鑄工藝及模具設(shè)計9.2.3 9.2.3 車門鎖芯壓鑄模分析車門鎖芯壓鑄模分析 圖9-5所示為車門鎖芯，材料為YX041，擬在250k

17、N熱室壓鑄機(jī)上成型，客戶要求除澆口痕跡外，其余不允許做任何切削加工。該零件體積小，凈重約20g，形狀較為復(fù)雜。在12mm圓柱體上，平行于徑向有6層用于裝配鎖片的空腔，其橫截面尺寸為5.1mm1mm，各空腔間距僅2.5mm，沿軸向迭加，形成柵格。該處鑄件壁厚僅1.5mm，形成鑰匙橫截面的空腔，用以插入鑰匙。車門鎖芯壓鑄模整體結(jié)構(gòu)見圖9-6。壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-5車門鎖芯1定模座板2定模固定板3定模鑲塊4、5、8、16動模鑲塊 6動模固定板 7墊板 9復(fù)位桿10推桿11推桿固定板12推板13動模座板14墊塊 15滑塊總成17分流錐18澆口套19定位圈20型芯組21斜導(dǎo)柱22鎖緊塊 圖9-6車門

18、鎖芯壓鑄模結(jié)構(gòu)壓鑄工藝及模具設(shè)計 1. 設(shè)計方案 該模具設(shè)計為1模2腔，斜導(dǎo)柱抽芯?？紤]到制造工藝及合理分型，將鎖芯沿軸線垂直方向分為3段（如圖9-7），處為分型面，之間為鎖芯頭部，之間為抽芯部分。由于零件J處（見圖9-5）有一側(cè)凹，將澆口設(shè)在此處，在去除澆口痕跡時可銑出側(cè)凹，省去了1處抽芯。鎖芯上的柵格和鑰匙橫截面的空腔及鎖芯尾部的側(cè)凹由左、右滑塊抽芯形成，其結(jié)構(gòu)合理與否是模具設(shè)計成敗的關(guān)鍵。在綜合分析了鑄件的脫模機(jī)理、鎖芯技術(shù)要求、滑塊的制造工藝后，本設(shè)計方案將抽芯部分的動模鑲塊5、16分為A、B、C、D、E、F、G、H和a、b、c、d、e、f、g、h各8個部分（見圖9-7）。 壓鑄工藝及

19、模具設(shè)計 由于鎖芯的柵格“密”且“薄”，抽芯時易拉斷，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致滑塊報廢，為此本方案將B、D、F，（b、d、f）設(shè)計成浮動滑片片組，其余為固定滑片組，利用鑄件包緊力的作用，在抽芯開始時，浮動滑片組不動作，只有當(dāng)固定滑片組完成抽芯行程后，浮動滑片組才進(jìn)行二次抽芯。合模時，當(dāng)浮動滑片組頭部與動模鑲塊5和16的夾角相吻合時，浮動滑片組即可精確復(fù)位。實踐表明，采用該結(jié)構(gòu)鑄件成品率大為提高。 壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-7鎖芯柵格及斜匙橫截面空腔部分示意圖 2. 壓鑄模的結(jié)構(gòu)與制造工藝 壓鑄模（見圖9-6）的定模套板2上裝有定模鑲塊3，型芯組20裝在定模鑲塊上，線切割時留有余量，經(jīng)鉗工研配，安裝十分方便

20、、可靠。動模固定板上鑲有動模鑲塊4、5、16，形成鎖芯頭部及12mm圓柱體的型腔。 壓鑄工藝及模具設(shè)計動模鑲塊4、5、16分別采用CNC銑床、NC工具磨床加工，真空淬火后，線切割及電火花加工成型，精度較高。動模鑲塊5和16應(yīng)在裝配后用坐標(biāo)磨床精磨出12mm型腔。鑄件由1根5mm推桿頂出，由于推桿和滑塊會產(chǎn)生干涉，故設(shè)計有先復(fù)位機(jī)構(gòu)（圖中略）。 圖9-8為滑塊總成?；瑝K體1上有一型槽，用于固定滑片組2的水平方向定位，浮動滑片組3也裝在T型槽上，由于浮動滑片無T型頭部，故可以沿抽芯方向滑動。墊圈4裝在浮動滑片3上的長圓孔中，成滑動配合，長圓孔的連心線長度即是浮動行程，墊圈比浮動滑片厚0.03mm。

21、當(dāng)整個總成用螺釘5固定后，浮動滑片組仍可自由滑動。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 滑片材料選用4Cr5MoSiV1，真空淬火，硬度5055HRC，用慢走絲線切割，先切外形，再橫向切成片狀，經(jīng)時效定型后，研磨至要求的尺寸?；膱A弧面待滑塊總成裝配后，一起用電火花加工而成，該圓弧面為12mm圓柱面的一部分，特意將其半徑做小0.1mm，以形成避空，有利于鎖芯在鎖體上轉(zhuǎn)動自如，滿足了零件的技術(shù)要求。 圖9-8滑片組示意圖1滑塊體2固定滑片組3浮動滑片組4墊圈5螺釘壓鑄工藝及模具設(shè)計9.2.4 9.2.4 電機(jī)機(jī)座壓鑄模分析電機(jī)機(jī)座壓鑄模分析 機(jī)座是電機(jī)上的一個重要殼體零件（見圖9-9），材料為鋁合金ADC12

22、（日本牌號），質(zhì)量9.5kg。該件形狀復(fù)雜，機(jī)座內(nèi)孔用于安裝定子，斜度小，要求產(chǎn)品組織致密，能承受一定的壓力，有較高的強(qiáng)度、剛性、韌性要求，再加上產(chǎn)品散熱片多、壁薄，因而該模具設(shè)計制造難度較大，在模具設(shè)計與制造中要充分考慮各方面因素的影響。 壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-9 機(jī)座壓鑄件 1. 壓鑄模結(jié)構(gòu)分析 在模具設(shè)計中，主要是考慮產(chǎn)品的內(nèi)孔大而深、斜度小，鑄件冷凝收縮后，對型芯的包緊力很大。經(jīng)分析，考慮了2種模具設(shè)計方案，如圖9-10和圖9-11所示。 壓鑄工藝及模具設(shè)計13動模鑲塊14定模鑲塊28動模型芯29定模型芯 圖9-10機(jī)座壓鑄模結(jié)構(gòu)方案一壓鑄工藝及模具設(shè)計1油缸2行程開關(guān)組合3行程連接

23、器4聯(lián)接桿5油缸架6導(dǎo)軌7滑塊托板8接油管9墊塊10左滑塊11楔緊塊12左滑塊鑲塊13動模鑲塊14定模鑲塊15右滑塊鑲塊16推桿固定板17推板18動模座板19澆口套20下滑塊鑲塊21動模套板22動模小鑲件 23上滑鑲件 24定模套板25墊塊26橫澆道27溢流槽圖9-11機(jī)座壓鑄模結(jié)構(gòu)方案二壓鑄工藝及模具設(shè)計 (1) 方案一 如圖9-10的模具結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的內(nèi)孔由動模型芯28、定模型芯29組成，動模型芯28所受的包緊力很大，故推桿的推出力需很大，且推出距離長，這樣造成鑄件推出困難。一般采用圓推桿或異形推桿，由于包芯力太大，推桿往往容易折斷，且鑄件推出時容易變形，甚至被推裂。在生產(chǎn)過程中，模具更換推

24、桿頻繁，機(jī)座尺寸愈大，此現(xiàn)象愈嚴(yán)重，甚至無法正常生產(chǎn)。 (2) 方案二 如圖9-11的模具結(jié)構(gòu)，重點解決產(chǎn)品推出困難的問題。產(chǎn)品的內(nèi)孔由上滑塊鑲塊23、下滑塊鑲塊20組成，產(chǎn)品內(nèi)孔210mm的抽拔，利用兩個液壓缸1完成。鑄件的內(nèi)孔質(zhì)量、精度等均能夠保證。產(chǎn)品內(nèi)孔型芯抽出后，推出力便很小，推出距離短。整副模具結(jié)構(gòu)緊湊，具有型腔易清理、噴涂等優(yōu)點。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 綜合考慮推出系統(tǒng)及澆注系統(tǒng)等因素，采用第二方案的模具結(jié)構(gòu)。 2. 壓鑄模工作過程 合模后，壓射頭將鋁液射入壓鑄模型腔，待鋁液凝固，壓射頭卸壓，然后開模，油缸1將各滑塊鑲塊抽離鑄件，通過推桿將壓鑄件頂出，推桿復(fù)位，然后清理型腔，噴上脫

25、模劑，油缸1將各滑塊鑲塊插入型腔，然后合模，這便完成一個工作過程。 3. 澆注及冷卻系統(tǒng) 壓鑄模在臥式13.5kN壓鑄機(jī)上使用，經(jīng)校核，其額定鎖模力能滿足要求，根據(jù)壓鑄機(jī)直徑及鑄件重量計算，壓室直徑選取D120mm。鋁液由定模鑲塊分成2股（見圖9-12）流入橫澆道26，以避免直沖入型腔，待橫澆道填滿后，通過環(huán)形內(nèi)澆口填充型腔。內(nèi)澆口設(shè)計成環(huán)形，厚度為23.5mm，長度為23mm。壓鑄工藝及模具設(shè)計 內(nèi)澆口截面積的計算公式為： AgG/(vgt)式中Ag內(nèi)澆口截面積（mm2）； G鑄件重量（g），此鑄件為9500g； 液態(tài)金屬的密度（g/cm3），查表得 2.8 g/cm3； vg內(nèi)澆口處金屬液

26、的流速（m/s），查表得 vg1230m/s； t充填型腔的時間（s），查表得t0.054 0.081s。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 由于采用上述澆道，金屬液沿型壁充填，流動順暢，避免了正面沖擊型芯。在金屬填充之末，動、定模鑲塊及左右滑塊鑲塊各設(shè)置一大環(huán)形溢流槽27，接收流入型腔和流經(jīng)型腔表面已經(jīng)冷卻的金屬液，收集被金屬液擠壓流動前沿的空氣-氣體混合物，同時改善模具熱平衡狀態(tài)。再加上通過各滑塊的配合間隙的排氣，模具排氣狀況良好，減少了鑄件流痕、冷隔、澆不足的現(xiàn)象，從而保證產(chǎn)品成型質(zhì)量好，得到致密度高的產(chǎn)品。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 為保證壓鑄模合理的冷卻，提高壓鑄生產(chǎn)率，在各鑲塊及澆口套中設(shè)置了合理的冷

27、卻通道。如果壓鑄模溫度太低，鑄件就會形成不光潔的所謂“花紋”表面；此外，在抽出型芯之前，如果壓鑄模溫度過低，則會因壓鑄材料對熱裂的敏感而形成收縮裂紋；如果壓鑄模溫度太高，壓鑄材料就會粘結(jié)在模壁上，活動部件被粘住，鑄件輪廓尺寸（由于熱膨脹）發(fā)生變化，產(chǎn)品尺寸超差。本模具的冷卻采用油冷溫控系統(tǒng)，在壓鑄過程中模具保持在恒定的溫度范圍內(nèi)，一般模具工作溫度范圍為180220。經(jīng)過實踐證明，模具采用溫控系統(tǒng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成品率高，同時延長了模具的使用壽命。 壓鑄工藝及模具設(shè)計26橫澆道27溢流槽圖9-12 定模鑲塊壓鑄工藝及模具設(shè)計 4. 壓鑄模主要零件的設(shè)計與加工 產(chǎn)品內(nèi)孔（210mm）型芯由上滑塊鑲

28、塊23與下滑塊鑲塊20組成，見圖9-11。為了保證產(chǎn)品內(nèi)孔的同軸度，上滑塊鑲塊23與下滑塊鑲塊20配合面的中間分別設(shè)計一凸臺與凹孔。為了簡化、方便加工，將產(chǎn)品方形線盒處設(shè)計成動?；顒予偧?2。在加工工藝方面為了保證產(chǎn)品尺寸要求，減少熱處理變形的影響，各鑲塊型腔先進(jìn)行半精加工，經(jīng)熱處理，硬度達(dá)到4448HRC后，由鉗工配裝好各滑塊鑲塊，固定后一起精車型腔。 壓鑄工藝及模具設(shè)計9.2.5 9.2.5 HJ70HJ70型左閘把座下體壓鑄模分析型左閘把座下體壓鑄模分析 圖9-13為HJ70型左閘把座下體壓鑄件，材料為壓鑄鋅合金。它是摩托車閘把上的一個零件，其外形及內(nèi)腔形狀復(fù)雜，耳部在20斜面上，壁厚最

29、小為2.5mm。需要抽芯的有槽3.4，圓弧R3 mm，孔8.2 mm，通孔12 mm及喇叭標(biāo)記。通過對壓鑄件的分析，設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)如圖9-14所示。 壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-13HJ70型左閘把座下體壓鑄工藝及模具設(shè)計1螺釘2銷釘3導(dǎo)釘4推桿墊板5推桿固定板6螺釘7推桿8反推桿9動模座板10動模套板11定模套板12定模鑲件17動模鑲件18主型芯19側(cè)型芯20斜拉桿21螺釘22斜楔23滑塊24擋塊25螺桿圖9-14模具結(jié)構(gòu)圖壓鑄工藝及模具設(shè)計 1. 工作原理 開模時，動模與定模分開，主型芯與壓鑄件型腔脫離。同時滑塊與動模運(yùn)動，由于定模上的斜拉桿在滑塊孔中，強(qiáng)制滑塊沿斜拉桿方向運(yùn)動，抽芯動作開始。

30、當(dāng)三個滑塊達(dá)到極限位置，抽芯動作完成。然后由推板推動四根推桿，推出壓鑄件。 2. 結(jié)構(gòu)特點 壓鑄模采用正置，型腔在動模，這就有利于動模滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)置，使得抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠。主型芯在定模，這樣開模后壓鑄件對型芯較大的抱緊力被消除了，減小了推出力，有利于推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置。模具采用了三根6 mm推桿在澆道及溢料上，一根4 mm推桿在制件上來推出壓鑄件。由于推出所需要的力較小，也就使推桿的壽命增長，同時也保證了壓鑄件的外觀質(zhì)量。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 3. 分型面的設(shè)計 根據(jù)壓鑄件的外形特點，選擇多折線分型面，如圖9-15所示。模具采用正置，型腔在動模，型芯在定模，使得型腔和型芯的設(shè)計和加

31、工簡化。型腔在動模有利于抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)置，三處抽芯均采用動?；瑝K抽芯。主型芯在定模有利于推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置，選用四推桿推出壓鑄件。 動模分型面定模 圖9-15多折線分型面壓鑄工藝及模具設(shè)計 4. 澆道設(shè)計 澆道設(shè)計如圖9-16所示。主澆道設(shè)在定模，內(nèi)澆口設(shè)在動模，這有利于去除澆口毛刺。內(nèi)澆口的位置設(shè)在壓鑄件的薄壁處，并且離耳部距離最短之處，這樣金屬能流經(jīng)狹窄的截面，首先填充耳部較厚部位，最后薄壁深腔處得到完全的填充，獲得致密的鑄件組織，保證壓鑄件的外輪廓清晰及表面粗糙度達(dá)到Ra=2.5m。主澆道流入角為118，壓鑄時填充性能較好，能夠避免金屬液沖擊型芯和型腔。 壓鑄工藝及模具設(shè)計壓鑄件耳部內(nèi)澆口主澆

32、道分型面圖9-16澆道設(shè)計壓鑄工藝及模具設(shè)計 5. 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 三滑塊抽芯機(jī)構(gòu)如圖9-17所示。抽芯機(jī)構(gòu)A，完成12mm孔及標(biāo)記喇叭的成型。由于模具采用正置，使得抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計及工藝簡單。型芯全部位于動模邊，型芯與滑塊的組裝只需要在動模邊進(jìn)行，合模后無干涉現(xiàn)象。抽芯機(jī)構(gòu)B，完成8.2mm孔及槽3.4mm15mm的成型。8.2mm孔的成型比較困難，需要計算抽芯機(jī)構(gòu)的各個空間角度。在20分型面上，計算出8.2mm孔與型腔中心偏角1653，孔中心線與模具基面偏角559。套板分型面為平面，在平面上計算出滑塊導(dǎo)向槽與模具中心偏角1754，導(dǎo)向槽底面與模具基面偏角642。斜楔定位面斜角為：25-642=1

33、818。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 抽芯機(jī)構(gòu)C，完成圓弧槽R3mm、R7mm及直槽3.4mm成型，并要求與抽芯機(jī)構(gòu)B的型芯相接觸。模具選擇B、C型芯的接觸面在120圓錐處，這樣有利于R3mm的成型，抽芯運(yùn)動方向與8.2mm孔軸線夾角60，抽芯仍在20斜分型面上。按此方法計算出型芯中心對模具型腔中心偏角1653+60=7653，型芯中心對模具基面偏角1924?；瑝K導(dǎo)向槽與模具中心偏角1754+60=7754，導(dǎo)向槽底面與模具基面偏角1936。斜楔定位面斜度25+1936=4436。 壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-16澆道設(shè)計壓鑄工藝及模具設(shè)計9.39.3屏蔽盒壓鑄模設(shè)計屏蔽盒壓鑄模設(shè)計 圖9-18為屏蔽盒零

34、件圖，其材料為YZAlSi12，合金代號為YL102，壓鑄件未注尺寸精度取IT14級，未注鑄造圓角為R1.5。 壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-18 屏蔽盒壓鑄件壓鑄工藝及模具設(shè)計 1. 壓鑄件的工藝分析屏蔽盒的最小壁厚為2.5mm，符合壓鑄件最小壁厚的工藝要求，方孔5mm10mm也符合工藝要求。尺寸mm接近IT15級，其余為IT14級均符合工藝要求，鑄造圓角R3、R5和未注鑄造圓角R1.5均符合工藝要求。因此屏蔽盒符合工藝要求。 2. 工藝規(guī)程制訂 工藝規(guī)程制訂主要是確定壓鑄生產(chǎn)時的工藝參數(shù)，屏蔽盒的壓鑄工藝規(guī)程如表9-1所示的壓鑄工藝卡。 3. 分型面選擇 根據(jù)盒形件的結(jié)構(gòu)特點，屏蔽盒分型面選擇在

35、圖9-1所示的BB面上。 壓鑄工藝及模具設(shè)計表表9-1 屏蔽盒壓鑄工藝卡屏蔽盒壓鑄工藝卡 c壓力鑄造工藝卡片產(chǎn)品名稱壓鑄件名稱屏蔽盒材料牌號YZAlSi12鑄件質(zhì)量/ kg0.28澆注系統(tǒng)質(zhì)量/ kg0.14每模件數(shù)1鑲嵌件數(shù)量預(yù)熱溫度/新舊料比2:1工藝規(guī)程模具預(yù)熱溫度 / 230240涂料名稱牌號方法和次數(shù)壓鑄溫度 / 650680膠體石墨用刷子每壓鑄一次涂定模一次壓力 / MPa5760設(shè)備型號壓室直徑/ mm壓射速度 / ms-13.05.0J116D35或40保壓時間 / s1.52.0工藝說明冷卻方式自然冷卻留模時間 / s6.58.0鑄件投影面積 / mm213408壓鑄工藝及模

36、具設(shè)計 4. 確定澆注系統(tǒng)由于屏蔽盒長寬相差懸殊，壁厚又較薄，為防止冷隔和保證模具熱平衡，澆注系統(tǒng)采用金屬液從鑄件的長邊兩側(cè)同時流入，且在金屬液匯合或有可能產(chǎn)生渦流處采用較大的溢流槽，這一方面可兼排氣作用，另一方面集渣和有利于模具熱平衡。采用側(cè)澆口，如圖9-19所示。 5. 壓鑄機(jī)的選用 此壓鑄件無嵌件，可選用臥式冷室壓鑄機(jī)，根據(jù)生產(chǎn)實際情況，選用J116D型壓鑄機(jī)生產(chǎn)。壓鑄工藝及模具設(shè)計 6. 壓鑄模總裝圖設(shè)計由于屏蔽盒有一側(cè)方孔，需抽側(cè)型芯，采用單側(cè)斜銷抽芯機(jī)構(gòu)，由于側(cè)向抽芯時有斜滑塊，為簡化模具結(jié)構(gòu)，可采用推桿推出機(jī)構(gòu)?？紤]到屏蔽盒壁薄，溢流槽放大，因此主要推桿可設(shè)置在溢流槽和分流道上，

37、同時在屏蔽盒壁上設(shè)置8個扁推桿，以順利推出屏蔽盒，如圖9-19。考慮到模具搬運(yùn)和安裝的方便性，在動、定模板上安有吊鉤。屏蔽盒模具總裝圖見圖9-19所示，其明細(xì)表見表9-2。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 7. 壓鑄模零件圖如圖9-19所示，澆口套6用定位塊7定位。澆口套如圖9-20所示，材料為3Cr2W8V，表面氮化，熱處理后4550HRC。 圖9-21為鑲塊9，材料為3Cr2W8V，表面氮化，熱處理后4550HRC。 圖9-22為動模型芯12，材料為3Cr2W8V，表面氮化，熱處理后4550HRC。 圖9-23為動模鑲塊18，材料為3Cr2W8V，表面氮化，熱處理后4550HRC。 圖9-24為動模套板22，材料為45。 圖9-25為定模鑲塊19，材料為3Cr2W8V，表面氮化，熱處理后4550HRC。 壓鑄工藝及模具設(shè)計 圖9-26為定模套板23，材料為45。 圖9-27為楔緊塊30，材料為T10A，熱處理后5055 HRC。 圖9-28為斜導(dǎo)柱32，材料為T10A，熱處理后5055HRC。 圖9-29為滑塊33，材料為3Cr2W8V，表面氮化，熱處理后4550HRC。 其余可參考表9-2。 壓鑄工藝及模具設(shè)計圖9-19 屏蔽盒壓鑄模總裝圖 （圖中零件號的名稱見表7-2）壓鑄工藝及模具設(shè)計表表9-2屏蔽盒壓鑄模零件明細(xì)表屏蔽盒壓鑄模零件明細(xì)表序號名稱數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)代號