【正文】 ，都是基于同一數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的，既方便，又易保證制品的精度。 課題 的 來 源及 要求 本課題來源于 鹽城市江動集團(tuán) 。 A．模具應(yīng)能滿足加工要求，保證制件精度； B．模具應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； C．模具盡量用通用件以便降低制造成本； 模具 國內(nèi)外發(fā)展概況 目前，世界模具市場產(chǎn)品供不應(yīng)求，近幾年，世界模具市場總量一直保持在600 億～ 650 億美元，美國、日本、法國、瑞士等國一年出口的模具約占本國 模具總產(chǎn)值的 1/3，而我國模具的出口量極少，雖已向香港、東南亞地區(qū)出口模具標(biāo)準(zhǔn)件，但其數(shù)量極為有限，在目前模具已成為不少行業(yè)發(fā)展瓶頸的情況下，“十五”期間，模具行業(yè)每年必須要有 15%左右的增長速度，這一增長速度還必須要與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理化調(diào)整同時實現(xiàn)，只有這樣，才能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。預(yù)計，我國幾個主要模具市場的需求情況大致為：首先，汽車、摩托車行業(yè)是最大的模具市場；其次，家電行業(yè)對模具的需 求 量不可小視；第三，電訊行業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮?；建筑行業(yè)塑料型材模具增幅將高于模具行業(yè)總體發(fā)展水平。 A．國外 壓鑄 模具的發(fā) 展趨勢 首先，國外成型技術(shù)在向多工位、高效率、自動化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此．模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計的復(fù)雜化、裝夾的自動化、取件全部自動化。 未來 向高效率、高自動化和節(jié)約能源、降低成本的方向發(fā)展。 B．國外模具工廠運行的現(xiàn)狀介紹 21世紀(jì)模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需求。 C．我國模具的發(fā)展現(xiàn)狀 雖然中國模 具工業(yè)在過去十年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較底， CAD／ CAE／ CAM 技 術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。特別在大型 精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距。這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求．因而需要大量從國外進(jìn)口。但最根本的差距是觀念．即質(zhì)量觀念 !第一是質(zhì)量、第二還是質(zhì)量。質(zhì)量是企業(yè)生存的基石。特別要注意的是：低成本不意味著低質(zhì)量 ,低成本、低質(zhì)量永遠(yuǎn)換不來大市場，質(zhì)量就是最大的效益、就是最大的 效率。 2 總體方案設(shè)計 首先是對鑄件進(jìn)行測繪。由于該鑄件大都為曲面實際測量有一定困難所以采用多次取斷面進(jìn)行測量的方法。測繪好后用 Pro／ E 軟件 進(jìn)行三維造型。主要采用拉伸、旋轉(zhuǎn)、 掃描 、 混合及薄壁 等步驟造型。造型結(jié)束后進(jìn)行模具設(shè)計?？紤]到生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)效益，還有鑄件的精度等級本模具采用一模一腔。下面選擇壓鑄機(jī)，主要從壓室容量、鎖模力等方面進(jìn)行考慮。要確保鑄件及澆注系統(tǒng)所需的壓鑄量不超過壓鑄機(jī)最大容量的 80％。接著對各個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，首先是澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)分為直澆道、橫流道、內(nèi)澆口、余料等。直澆道 的中心線與壓鑄機(jī)壓室的中心線應(yīng)在同一條直線上。另外由于直澆道與高溫高壓的熔融鋁合金接觸所以外面要加個澆口套。澆口套要進(jìn)行淬火處理，這樣可以延長模具的使用壽命。橫澆道的截面積采用扁梯形。直澆道與橫澆道采用圓角過渡，這樣可以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。橫澆道表面不必很光，可以使金屬液的冷卻皮層固定，有利于保溫。橫澆道與內(nèi)澆口采用圓弧過渡，有利于金屬液的流動及填充。內(nèi)澆口主要有兩個作用，一是起控制作用，二是壓力撤銷后封鎖型腔，不產(chǎn)生倒流。余料主要是避免冷料進(jìn)入型腔影響鑄件的質(zhì)量和堵塞澆口。本模具排氣系統(tǒng)采用間隙排氣 。利用分型面的配合間隙自然排氣。下面是推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計。推動的動力來源有手動推出、機(jī)動推出和液壓推出機(jī)構(gòu)。本模具設(shè)計采用壓鑄機(jī)的開模動作驅(qū)動模具上的推出機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)鑄件的自動脫模。接著是推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計。本模具設(shè)計采用鑄件留在動模，要保證鑄件不應(yīng)推出變形或損壞，還要保證鑄件的良好外觀和結(jié)構(gòu)可靠。 鑄 件的測繪 鑄 件為 鋁殼體 ，材料為 ZL102，用游標(biāo)卡尺對零件進(jìn)行測繪。我們最終所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我們所取的 鑄件 是模具生產(chǎn)出來的千千萬萬個 鑄件 中的一個，由于制造的原因 鑄件 在出模后不可避免的會 產(chǎn)生一定的變形，因此對該零件的測量數(shù)值需要進(jìn)行分析處理。如對 鑄件 較大尺寸誤差的進(jìn)行修正，對相同形狀處所測不同尺寸的取均值進(jìn)行圓整，然后繪出零件的草圖。由于條件限制所以采用多次取斷面進(jìn)行測量的辦法。 量具：游標(biāo)卡尺（ 0～ 300、 ），曲線測量儀等 注意做到以下幾點： a．測繪過程中必須把被測物體放在工作平面上； b．采用多次測量求平均值； c．正確地讀取數(shù)據(jù)。 測量的主要尺寸如下圖： （ a） 主視圖 （ b） 俯視圖 （ c） 左視圖 圖 21 鑄 件的測繪 鑄 件的造型 零件測繪草圖出來以后，應(yīng)該根據(jù)零件的測繪圖，對零件的進(jìn)行三維造型。三維造型可以選用 Pro／ E 軟件，三維造型的所有參數(shù)與測繪的數(shù)據(jù)一致。首先打開三維軟件 Pro／ E，進(jìn)入零件設(shè)計界面，點擊 拉伸命令，向兩邊進(jìn)行拉伸，接著用 旋轉(zhuǎn)， 掃描， 混合， 造型等命令繪制三維圖形，由于 鑄件是 鋁殼體 所以還要進(jìn)行薄壁 處理。由于該 殼體 大都是曲面所 以三維造型有一定的困難。要正確的繪制出該塑件的造型圖必須熟練掌握 Pro／ E 的繪圖命令。 由 Pro／ E軟件的計算功能得 鑄 件尺寸為： 該 鑄 件外形尺寸為 160mm 100mm 50mm，制品投影面積約為 160mm2,體積約為 104mm3 根據(jù)上述的方法繪制的制品的零件圖如下： 鑄件 的三維造型如圖 22所示： （ a） （ b） 圖 22 鑄件 的三維造型 鑄件 的材料 選擇與 分析 鋁硅系合金，也叫 “硅鋁明 ”或 “矽鋁明 ”。有良好鑄造性能和 耐磨性 能，熱脹系數(shù)小，在鑄造鋁合金中品種最多，用量最大的合金， 含硅 量在 10％～ 25％。有時添加 ％～ ％ 鎂的 硅鋁合金，廣泛用于結(jié)構(gòu)件，如 殼體 、缸體、箱體和框架等。 因此，該鑄件件選擇 ZL102 材料。 鑄 件尺寸精度 鑄件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分考慮鋁合金的性能及成型工藝的特點。由于該鑄件要求其外表面光滑，既不會在使用過程中對人造成傷害，還要必須考慮其外形的美觀。因此該塑件取精度等級為 3級。 模具材料的選擇 壓鑄 模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，組成一套模具的零件數(shù)目較多，而且由于各零件在工作中所處的地位、作用不同，對材料的性能要求也不同。總的說來，用于制作壓鑄 模具的材料，在質(zhì)量上首先要求具有一定的硬度和耐磨性，其次是有一定的強度和韌性，再次是易于加工。因此，應(yīng) 根據(jù) 模具的結(jié)構(gòu)、性能要求和使用條件、模具的制造方法，合理地選用模具材料。模具中各個零件的材料選擇如下： a．導(dǎo)向零件的材料選擇 包括導(dǎo)套和導(dǎo)柱，由于在開、合模時有相對運動，成型過程中要承受一定的壓力，或偏 載負(fù)荷，因此要求表面耐磨性好，心部具有一定的韌性，本設(shè)計中的導(dǎo)向零件選用 T8A，經(jīng)過滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到5055HRC； b．澆注系統(tǒng)零件的材料選擇 包括澆口套 等，要求具有良好的耐磨表面、耐蝕性和熱硬性，本設(shè)計中的澆注系統(tǒng)零件選用 T8A，經(jīng)過滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到 5055HRC； c．頂出機(jī)構(gòu)零件的材料選擇 包括推桿和復(fù)位桿，要求表面耐磨性好，并具有足夠的機(jī)械強度，本設(shè)計中推桿選用 45 鋼 ,淬火處理后表面硬度達(dá)到4045HRC；復(fù)位桿選用 T8A，淬火處理后表面硬度達(dá)到 5055HRC； d．模體零件的材料選擇 包括各種模板、推板、固定板、墊塊等，這些零件要求具有足夠的機(jī)械強度，在本設(shè)計中選用 45 鋼，經(jīng)淬火處理后表面硬度達(dá)到4045HRC，可滿足上述要求； e．定位零件的材料選擇 包括定位圈和螺釘，要求其具有足夠的機(jī)械強度，耐磨性好，考慮上述要求，定位圈選用 T8A，并表面淬火使硬度達(dá)到 5055HRC；螺釘選用 45 鋼。 脫模斜度 脫模斜度主要是為了便于脫模。脫模斜度的大小與鑄件的形狀，脫模方向的長度，鑄件表面質(zhì)量有密切關(guān)系。 一般規(guī)律為： a． 鑄件 的壁厚大時，成形收縮大，脫模斜度要大； c． 形狀復(fù)雜的部