【正文】 .. 16 壓鑄模具的總體結構設計 ....................................................................................... 17 第 3 章 成型零件及斜滑塊結構設計 .................................................................................... 19 成型零件設計概述 ................................................................................................... 19 2 澆注系統(tǒng)成型零件設計 ............................................................................................ 19 鑄件成型零件設計 ................................................................................................... 21 成型收縮率 .................................................................................................... 21 脫模斜度 ........................................................................................................ 21 壓鑄件的加工余量 ........................................................................................ 23 鑄件成型尺寸的計算 ..................................................................................... 23 成型零件裝配圖 ....................................................................................................... 25 冷卻水道的設計 ....................................................................................................... 25 第 4 章 推出機構和模體設計 ................................................................................................ 26 推出機構設計 ........................................................................................................... 26 推出機構概述 ................................................................................................ 26 推桿 機構的分類 ............................................................................................ 26 復位機構設計 ................................................................................................ 27 復位機構的設置 ............................................................................................ 29 推出、復位零件的表面粗糙度、材料及熱處理后的硬度 ........................ 31 推出機構裝配工程圖 .................................................................................... 31 模體設計 ........................................................................................................................... 32 模體設計概述 ................................................................................................ 32 模體尺寸 ........................................................................................................ 34 模板導向的尺寸 ............................................................................................. 34 模體構件的表面粗糙度和材料選擇 ............................................................. 34 模具總裝圖 ............................................................................................................... 34 模具總裝立體圖 和二維圖 ............................................................................... 35 第 5 章 模具的估價 ................................................................................................................ 37 第 6 章 總結 .............................................................................................................................38 參考文獻 .................................................................................................................................. 39 致 謝 .......................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 3 第 1 章 緒論 課題意義 壓力鑄造的特點 高壓力和高速度是壓鑄中熔融合金充填成型過程的兩大特點。壓鑄中常用的壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內，有時甚至高達 500MPa。其充填速度一般在 ～ 120m/s 范圍內，它的充填時間很短，一般為 ～ ，最短的僅為千分之幾秒。因此，利用這種方法生產的產品有著其獨特的優(yōu)點?？梢缘玫奖”?、形狀復雜但輪廓清晰的鑄件。其壓鑄出的最小壁厚：鋅合金為 ；鋁合金為 。鑄出孔最小直徑為 。 鑄出螺紋最小螺距 。對于形狀復雜，難以或不能用切削加工制造的零件，即使產量小，通常也采用壓鑄生產，尤其當采用其他鑄造方法或其他金屬成型工藝難以制造時，采用壓鑄生產最為適宜。 鑄件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。鑄件的尺寸精度為 IT12～ IT11 面粗糙度一般為 ～ m，最低可達 μ m。因此，個別壓鑄件可以不經過機械加工或僅是個別部位加工即可使用 [1]。 壓鑄的主要優(yōu)點是： (1)鑄件的強度和表面硬度較高。由于壓鑄模的激冷作用，又在壓力下結晶，因此，壓鑄件表面層晶粒極細，組織致密，所以表面 層的硬度和強度都比較高。 壓鑄件的抗拉強度一般比砂型鑄件高 25%～ 30%，但收縮率較低。 (2)生產率較高。壓力鑄造的生產周期短 ,一次操作的循環(huán)時間約 5 s～ 3 min ,這種方法適于大批量生產。 雖然壓鑄生產的優(yōu)勢十分突出，但是，它也有一些明顯的缺點： (1)壓鑄件表層常存在氣孔。這是由于液態(tài)合金的充型速度極快，型腔中的氣體很難完全排除，常以氣孔形式存留在鑄件中。因此，一般壓鑄件不能進行熱處理，也不宜在高溫條件下工作。這是由于加熱溫度高時，氣孔內的氣體膨脹，導致壓鑄件表面鼓包，影響質量與外觀。同樣，也不希 望進行機械加工，以免鑄件表面顯露氣孔。 (2)壓鑄的合金類別和牌號有所限制。目前只適用于鋅、鋁、鎂、銅等合金的壓鑄。而對于鋼鐵材料，由于其熔點高，壓鑄模具使用壽命短，故鋼鐵材料的壓鑄很難適用于實際生產。至于某一種合金類別，由于壓鑄時的激冷產生劇烈收縮，因此也僅限于幾種牌號的壓鑄。 (3)壓鑄的生產準備費用較高。由于壓鑄機成本高，壓鑄模加工周期長、成本高，因此壓鑄工藝只適用于大批量生產 [2]。 4 (4)壓鑄件尺寸收到限制。因收到壓鑄機鎖模力及裝模尺寸的限制而不能壓鑄大型壓鑄件。對內凹復雜的鑄件生產也比較困難。 壓鑄模具設計的意義 模具是壓鑄件生產的主要工具，因此在設計模具時應盡量注意使模具總體結構及模具零件結構合理，安全可靠，便于制造生產，壓鑄模澆排系統(tǒng)需合理設計。模具的加工、裝配要到位，配合需適當，壓鑄模具的優(yōu)化也是一個重要方面。壓鑄模具的優(yōu)良程度很大程度上取決澆注系統(tǒng)以及排溢系統(tǒng)的設計。壓鑄生產中，因為模具澆道形狀、澆口與排溢口位置及壓鑄力等控制參數(shù)選擇不合理導致壓鑄件縮孔、冷隔或者氣孔等缺陷的情況常有出現(xiàn)。而對澆道和排溢口的形狀、大小、位置以及壓鑄機壓射工藝參數(shù)經過優(yōu)化后可以大大減少這些缺陷 [3]。綜上所述，壓鑄模具的合理設計對于生產出高質量的鑄件具有重要意義。 壓鑄發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢 壓鑄的發(fā)展歷史 壓鑄始于 19世紀，其最初被用于壓鑄鉛字。早在 1822 年，威廉姆喬奇（ Willam Church）博士曾制造一臺日產 ～ 2 萬鉛字的鑄造機，已顯示出這種工藝方法的生產潛力。 1849 年斯圖吉斯（ J. J. Sturgiss）設計并制造成第一臺手動活塞式熱室 壓鑄機 ，并在美國獲得了專利權。 1885年默根瑟（ Mersenthaler）研究了以前的專利，發(fā)明了印字壓鑄機，開始只用于生產低熔點的鉛、錫合金鑄字，到 19 世紀 60 年代用于鋅合金壓鑄零件生產。壓鑄廣泛應用于工業(yè)生產還只是上世紀初，用于現(xiàn)金出納機、留聲機和自行車的產品生產。 1904 年英國的法蘭克林（ H. H. Franklin）公司開始用壓鑄方法生產汽車的連桿軸承，開創(chuàng)了壓鑄零件在汽車工業(yè)中應用的先例。 1905 年多勒（ H. H. Doehler）研制成功用于工業(yè)生產的壓鑄機、壓鑄鋅、錫、銅合金鑄件。隨后瓦 格納（ Wagner）設計了鵝頸式氣壓壓鑄機，用于生產鋁合金鑄件。這種壓鑄機是利用壓縮空氣推送鋁合金經過一個鵝頸式通道壓入模具內，但由于密封、鵝頸通道的粘咬等問題 , 這種機器沒有得到推廣應用。但這種設計是生產鋁合金鑄件的第一次嘗試。 20世紀 20年代美國的Kipp 公司制造出機械化的熱室壓鑄機，但鋁合金液有浸蝕壓鑄機上鋼鐵零部件的傾向，鋁合金在熱室壓鑄機上生產受到限制。 1927 年捷克工程師約瑟夫波拉克（ Jesef Pfolak）設計了冷壓室壓鑄機，由于貯存熔融合金的坩鍋與壓射室分離，可顯著地提高壓射力，使之更適 合工業(yè)生產的要求，克服了氣壓熱壓室壓鑄機的不足之處，從而使壓鑄技術向前邁出重要一步 [3]。 20 世紀 50年代大型壓鑄機誕生，為壓鑄業(yè)開拓了許多新的領域。隨著壓鑄機、壓鑄工藝、壓鑄型及 5 潤滑劑的發(fā)展，壓鑄合金也從鉛合金發(fā)展到鋅、鋁、鎂和銅合金，最后發(fā)展到鐵合金，隨著壓鑄合金熔點的不斷增高而使壓鑄件應用范圍也不斷擴大 [4]。 我國壓鑄產業(yè)的發(fā)展 我國壓鑄工業(yè)在近半個世紀的發(fā)展中有了長足的進步。作為一個新興產業(yè)，其每年都以8%～ 12%的良好勢頭快速發(fā)展。目前，我國擁有壓鑄廠點及相關企業(yè) 2600 余家，壓鑄機近 萬臺，年產壓鑄件 50 余萬噸。其中鋁壓鑄件占 %、鋅壓鑄件 %、銅壓鑄件 %、鎂壓鑄件 %。我國的壓鑄廠點及相關企業(yè)中，壓鑄廠點 2000 余家，占企業(yè)總數(shù)的 80%以上，壓鑄機及輔助設備企業(yè)、模具企業(yè)、原輔材料企業(yè)近 398家，占 %，科研、大專院校、學會等其他單位合計 112 個，占總數(shù)的 %[5]。壓鑄機生產方面，我國約有壓