【正文】 液壓和氣動等各種元件。常用的壓鑄機可分為：熱壓室和冷壓室兩大類。冷壓室壓鑄機又可以分為立式、臥式和全立式三種類型。壓鑄機的主要技術(shù)參數(shù)有：合型力、壓射力、壓射比壓、動模座板行程、壓鑄模厚度等。壓鑄機正得到積極的發(fā)展，并應(yīng)用了許多現(xiàn)代技術(shù)，如計算機控制等。 壓鑄模壓鑄模是進(jìn)行壓鑄生產(chǎn)的主要工藝裝備，壓鑄生產(chǎn)過程能否進(jìn)行、鑄件質(zhì)量能否保證，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。壓鑄模始終設(shè)計成由兩個半模組成（相當(dāng)于砂型鑄造的上箱和下箱），壓鑄時它們相互閉合在一起。壓鑄模的各部分（包括所有的型芯），都是由鋼鐵材料制成的永久性結(jié)構(gòu)。因此，所有位于壓鑄件取出方向內(nèi)的壓鑄模部分都必須是可活動的，以便在壓鑄結(jié)束后完整地取出壓鑄件。（1）壓鑄模的組成見圖12所示。圖12 壓鑄模結(jié)構(gòu)組成（2）壓鑄模各部分的作用①靜模：靜模固定于壓鑄機工作臺上，上面設(shè)有直澆道。壓鑄時，直澆道與壓鑄機上的壓室相連接，金屬液通過直澆道進(jìn)入型腔。其中靜模上的靜模襯模是壓鑄型腔的主要組成部分。②動模：動模固定在壓鑄機的動模壓板上。隨著壓鑄機的開合運動，動模與靜模分別分開和合攏。一般抽芯機構(gòu)和頂出機構(gòu)都在這一部分。③成型部分：形成鑄件的幾何形狀。④抽芯機構(gòu)：所有位于壓鑄件取出方向內(nèi)的型芯，由于影響鑄件的取出，必須做成活動型芯，以便于鑄件的取出。另外抽芯機構(gòu)的抽芯動作必須在鑄件頂出之前完成。⑤頂出機構(gòu)：一般設(shè)計在動模中，用于開模后卸除鑄件對成型零件的包緊力，并使鑄件處于容易取出的位置。⑥澆注系統(tǒng)：是金屬液從壓室進(jìn)入成型部分的通道，其設(shè)計的好壞可直接影響到鑄件的質(zhì)量。⑦排氣系統(tǒng)：型腔內(nèi)的空氣、金屬液及涂料發(fā)出的氣體均由該系統(tǒng)排出。⑧冷卻系統(tǒng)：平衡模具溫度，使之在要求的溫度范圍內(nèi)工作，防止模具溫度的急劇變化。在實際生產(chǎn)中，由于鑄件的大小和技術(shù)要求不同，壓鑄模的組成也會相應(yīng)有所變化。該設(shè)計中沒有預(yù)復(fù)位專門機構(gòu)，也沒有溢流槽和加熱冷卻系統(tǒng)。 壓鑄模的設(shè)計（1）壓鑄模的基本要求壓鑄模設(shè)計時應(yīng)考慮以下基本要求：①所生產(chǎn)的壓鑄件，應(yīng)保證產(chǎn)品圖紙所規(guī)定的尺寸和各項技術(shù)要求，減少機械加工部位和加工余量。②模具應(yīng)適應(yīng)壓鑄生產(chǎn)的工藝要求。③在保證鑄件質(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，使動作穩(wěn)定可靠，構(gòu)件剛性良好，易損件拆換方便，便于維修。④模具上各種零件應(yīng)滿足機械加工工藝和熱處理工藝的要求。選材適當(dāng)，配合精度選用合理，達(dá)到各項技術(shù)要求。⑤掌握壓鑄機的技術(shù)規(guī)范，發(fā)揮壓鑄機的生產(chǎn)能力，準(zhǔn)確選定安裝尺寸。⑥在條件允許時模具應(yīng)盡可能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，以縮短設(shè)計和制造周期，管理方便。（2）鑄模設(shè)計前的工藝準(zhǔn)備①對零件進(jìn)行工藝性分析(a)根據(jù)零件所選用的合金種類分析零件的形狀、結(jié)構(gòu)、精度和各項技術(shù)指標(biāo)。(b)確定機械加工部位，加工余量和機加工的工藝措施和定位基準(zhǔn)等。②對模具結(jié)構(gòu)的初步分析(a)選擇分型面和確定型腔數(shù)量。(b)選擇內(nèi)澆口進(jìn)口位置，確定澆注系統(tǒng)的總體布置方案。(c)確定抽芯數(shù)量，選用合理的抽芯方案。(d)確定推出元件的位置，選擇合理的推出方案。(e)對帶嵌件的鑄件，要考慮嵌件裝夾和固定方式。③選定壓鑄機的規(guī)格(a)確定壓射比壓，根據(jù)具體的零件尺寸計算鎖模力，選定壓鑄機型號和規(guī)格。(b)選定壓鑄機所需的附件，如液壓抽芯器、通用模座等。(c)估算壓鑄機的開模距離，必要時估算鑄件所需的開模力和推出力。④繪制鑄件圖(a)繪出鑄件基本圖形。(b)標(biāo)出機械加工余量、加工基準(zhǔn)、拔模斜度及其它工藝方案。(c)繪出分型面位置、澆注系統(tǒng)、溢流槽、推出元件位置及尺寸。(d)定出鑄件的各項技術(shù)指標(biāo)。(e)注明壓鑄的合金種類和牌號及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（3）壓鑄?？傮w設(shè)計的主要內(nèi)容壓鑄?？傮w設(shè)計應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：(a)按初步分析方案，布置分型面、型腔位置和澆注系統(tǒng)，并相應(yīng)考慮溢流槽和排氣槽的布置方案。(b)確定型芯的分割位置，相關(guān)尺寸和固定方法。(c)確定成型部分鑲塊的拼鑲方法和固定方法。(d)計算抽芯力，確定抽芯機構(gòu)各部分的尺寸。(e)確定推桿、復(fù)位桿等的位置和尺寸。(f)布置冷卻和加熱管道的位置和尺寸。(g)確定動模和定模鑲塊、動模和定模套板的外形尺寸（長高寬），以及導(dǎo)柱、導(dǎo)套的位置和尺寸。(h)確定推出機構(gòu)和各部分尺寸，核算推出行程、預(yù)復(fù)位機構(gòu)和尺寸。(i)確定嵌件的裝夾、固定方法和尺寸。(j)計算模具的總厚度，核對壓鑄機的最大和最小開模距離。(k)按模具的外形輪廓尺寸，核對壓鑄機拉杠間距。(l)按模具動模和定模座板尺寸，核對壓鑄機安裝槽或孔的位置。(m)根據(jù)選用的壓射比壓，計算模具在分型面上的反壓力總和，復(fù)核壓鑄機的鎖模力。 本次設(shè)計的綱領(lǐng)本設(shè)計的對象是汽車上用的的三角皮帶輪，材質(zhì)為YZAlSi12Cu2Mg1,要求年產(chǎn)量為15萬件，依據(jù)其生產(chǎn)批量大、零件的強度、精度要求高等特點采用壓力鑄造。2 汽油泵泵體壓鑄模設(shè)計前的工藝準(zhǔn)備 鑄件毛坯的測繪（1）鑄件毛坯的結(jié)構(gòu)尺寸測繪應(yīng)用卡鉗、游標(biāo)卡尺、三角尺、剛尺和量角規(guī)、圓角規(guī)分別測出毛坯的結(jié)構(gòu)尺寸—長、寬、高、回轉(zhuǎn)面直徑、壁厚和孔深等結(jié)構(gòu)尺寸。對非整尺寸進(jìn)行取整修正，對圓徑非偶的圓徑尺寸進(jìn)行取偶校正，并繪出鑄件圖,如圖21所示的是汽油泵泵體的主剖視圖，圖22為汽油泵泵體的俯視圖。圖21 三角皮帶輪主剖視圖（2）重量測量用臺秤稱得三角皮帶輪鑄件重G＝383g。 對零件圖進(jìn)行工藝性分析 壓鑄合金的選用(1)對壓鑄合金的基本要求：①過熱溫度不高時具有較好的流動性，便于充填復(fù)雜型腔，以獲得表面質(zhì)量良好的鑄件。②線收縮率和裂紋傾向小，以免鑄件產(chǎn)生裂紋，并可提高鑄件尺寸精度。③結(jié)晶溫度范圍小，防止產(chǎn)生縮孔和縮松，提高鑄件質(zhì)量。圖22 三角皮帶輪俯視圖④具有一定的高溫強度，以防止推出鑄件時產(chǎn)生變形或破裂。⑤在常溫下有較高的強度，以適應(yīng)大型薄壁復(fù)雜鑄件生產(chǎn)的需要。⑥與金屬型腔相互之間物化作用的傾向小，以減小粘膜和相互合金化。⑦具有良好的加工性能和一定的抗腐蝕性。（2）汽油泵泵體是汽油泵的主體部分，該零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對強度、安裝精度和密封性能要求比較高。以前采用鑄鐵的砂型鑄造方法來生產(chǎn)，由于生產(chǎn)率很低，不能滿足現(xiàn)代化的大批量生產(chǎn)要求，因此改用壓鑄來生產(chǎn)。由于鋁合金熔點低（600oＣ左右），故可廣泛應(yīng)用于金屬型鑄造和壓力鑄造。液態(tài)鋁合金流動性好，充型能力強，可用于制造薄壁件和復(fù)雜件。鋁合金的高溫強度雖低，但能滿足一般零件的需要；熱裂傾向也大，但可采取適當(dāng)措施來消除。本設(shè)計中的三角皮帶輪采用的是牌號為YZAlSi12Cu4Mg1的鑄鋁，其代號為YL108,～%Si、～%Cu、～%Mg、雜質(zhì)≤%，其余為Al。這種合金能夠滿足三角皮帶輪的性能要求。 壓鑄件結(jié)構(gòu)上的要求（1）加工余量當(dāng)鑄件由于尺寸精度或成型公差達(dá)不到設(shè)計要求時，應(yīng)優(yōu)先考慮采用精整加工（如校平、拉光、壓光、整形等），以保留其強度較高的致密表層。其次考慮機械加工，但應(yīng)注意此時應(yīng)采用較小的加工余量，機械加工余量見表21（未另注明者均來自文獻(xiàn)[11]）。表21 機械加工余量公稱尺寸≤3030~5050~8080~120120~180180~260260~360360~500每面余量本鑄件因其本身為采用測繪所得的，加工余量已考慮在內(nèi)。（2）壁厚壓鑄件的合理壁厚取決于鑄件的具體結(jié)構(gòu)、合金工藝性能、壓鑄工藝參數(shù)等許多因素，為了滿足各項要求，以薄壁和均勻壁厚為佳。本鑄件壁厚較為均勻，壁厚在6mm左右，適宜于壓鑄。（3）鑄孔表22所示的是在壓鑄生產(chǎn)中能直接鑄出的孔的直徑或孔徑與深度之間的關(guān)系。表22 鑄孔最小孔徑以及孔徑與深度的關(guān)系 由圖222可見三角皮帶輪有2個Φ8mm6mm的通孔孔，1個Φ20mm19mm的孔，均能夠鑄出。（4）拔模斜度拔模斜度大小與鑄件的幾何形狀、高度或深度、壁厚及型腔或型芯的表面狀況如光潔度、加工紋路方向等有關(guān)。在允許范圍內(nèi)，宜采用較大的出模斜度，以減小所需要的推出力或抽芯力。推薦的拔模斜度見表24。對于該鑄件而言，都為非配合面，因此取其外表面拔模斜度為0176。30180。，內(nèi)表面拔模斜度為1176。表24 出模斜度 壓鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的分析設(shè)計壓鑄件時需充分考慮以下因素：①壓鑄工藝特性。②壓鑄件的結(jié)構(gòu)要素。③模具結(jié)構(gòu)。④鑄件清理、表面處理及熱處理等后道加工工藝。因此，合理的鑄件結(jié)構(gòu)可簡化模具結(jié)構(gòu)，縮短生產(chǎn)周期，并保證鑄件質(zhì)量良好，成本低廉。本鑄件的四個側(cè)孔都可以通過抽芯機構(gòu)來完成。利用型芯、鑲塊可做出中心部分的圓孔和方形凹槽以及鑄件的外輪廓。 對模具結(jié)構(gòu)的初步分析 選擇分型面和確定型腔數(shù)量（1）選擇分型面在選擇分型面時要注意以下幾點：①開模時保持鑄件隨動模移動，脫離靜模。②方便澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的布置。③不影響鑄件尺寸精度。第一，分型面應(yīng)避免與鑄件基準(zhǔn)面相重合；第二，鑄件尺寸要求較高的部位設(shè)置在同一半模內(nèi)；第三，盡量選用鑄件的機加工面作為分型面。此外還要注意簡化模具結(jié)構(gòu)，盡量減少側(cè)抽芯機構(gòu)和活動部分，以及有礙于成型零件加工的部分。綜上所述，由于三角皮帶輪的最大截面為底上Φ100mm的圓，將分型面選在鑄件底面上比較合適，如圖21所示。查圖31可得：長10mm直徑為Φ62mm的型芯所需抽芯力為450千克；長10mm直徑為Φ8mm的型芯所需抽芯力為50千克；長10mm直徑為Φ20mm的型芯所需抽芯力為150千克。則動模部分對鑄件推出時的摩擦阻力為450+150+502=1290千克，而估算靜模部分對鑄件的摩擦阻力為150=459千克。由于1290459