【正文】 casting machine which is chosen. The corepulling mechanism of the mold was optional side slider corepulling mechanism, Introduced organizations selected two push plate. The diameter of the ejector pin with a cylindrical head was 26mm, and was also used as return pin. The stress of the ejector pin was conformance to the requirement by calculate. The simulation by puter shows that the mold works function normally, and it can dexterous and quickly to open. Keywords: die casting。推出機(jī)構(gòu)采用 11 根端面直徑 8mm 的 圓截面推桿，推桿兼復(fù)位桿作用。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。壓鑄的工藝特點(diǎn)是鑄件的強(qiáng)度和硬度較高，形狀較為復(fù)雜且鑄件壁較薄，而且生產(chǎn)率極高。壓鑄模具是壓力鑄造生產(chǎn)的關(guān)鍵，壓鑄模具的質(zhì)量決定著壓鑄件的質(zhì)量和精度，而模具設(shè)計(jì)直接影響著壓鑄模具的質(zhì)量和壽命。根據(jù)鑄件的形狀特點(diǎn)、零件尺寸及精度，選定了合適的壓鑄機(jī)， 通過準(zhǔn)確的計(jì)算并查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)，確定了成型零件以及模體的尺寸及精度，在材料的選取及熱處理要求上也作出了詳細(xì)說明，并在結(jié)合理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，借助于計(jì)算機(jī)輔助軟件繪制了各部分零件及裝配體的立體圖和工程圖 ,以保障模具的加工制造。經(jīng)計(jì)算，推桿受力符合要求。 diecasting mold。壓鑄中常用的壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內(nèi)，有時(shí)甚至高達(dá) 500MPa。其壓鑄出的最小壁厚：鋅合金為 ；鋁合金為 。 鑄件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。由于壓鑄模的激冷作用，又在壓力下結(jié)晶，因此，壓鑄件表面層晶粒極細(xì)，組織致密，所以表面 層的硬度和強(qiáng)度都比較高。 雖然壓鑄生產(chǎn)的優(yōu)勢十分突出，但是，它也有一些明顯的缺點(diǎn)： (1)壓鑄件表層常存在氣孔。同樣，也不希 望進(jìn)行機(jī)械加工，以免鑄件表面顯露氣孔。至于某一種合金類別，由于壓鑄時(shí)的激冷產(chǎn)生劇烈收縮，因此也僅限于幾種牌號(hào)的壓鑄。因收到壓鑄機(jī)鎖模力及裝模尺寸的限制而不能壓鑄大型壓鑄件。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(shè)計(jì)。 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(jì)，其最初被用于壓鑄鉛字。 1885年默根瑟（ Mersenthaler）研究了以前的專利，發(fā)明了印字壓鑄機(jī)，開始只用于生產(chǎn)低熔點(diǎn)的鉛、錫合金鑄字，到 19 世紀(jì) 60 年代用于鋅合金壓鑄零件生產(chǎn)。隨后瓦 格納（ Wagner）設(shè)計(jì)了鵝頸式氣壓壓鑄機(jī)，用于生產(chǎn)鋁合金鑄件。 1927 年捷克工程師約瑟夫 我國壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 我國壓鑄工業(yè)在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展中有了長足的進(jìn)步。我國的壓鑄廠點(diǎn)及相關(guān)企業(yè)中，壓鑄廠點(diǎn) 2000 余家，占企業(yè)總數(shù)的 80%以上，壓鑄機(jī)及輔助設(shè)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(xué)會(huì)等其他單位合計(jì) 112 個(gè)，占總數(shù)的 %[5]。 但是，與壓鑄強(qiáng)國相比，中國的壓鑄業(yè)還有著較大的差距。由此可見，我國不能算作壓鑄強(qiáng)國，只能是壓鑄大國。例如，為了消除壓鑄件內(nèi)部的氣孔、縮孔、縮松，改善鑄件的質(zhì)量，出現(xiàn)了雙沖頭（或 稱精、速、密）壓鑄；為了壓鑄帶有鑲嵌件的鑄件及實(shí)現(xiàn)真空壓鑄，出現(xiàn)了水平分型的全立式壓鑄機(jī)；為了提高壓射速度和實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)增加壓射力以便對(duì)熔融合金進(jìn)行有效地增壓，以提高鑄件的致密度，而發(fā)展了三級(jí)壓射系統(tǒng)的壓鑄機(jī)。 (1)真空壓鑄 真空壓鑄是利用輔助設(shè)備將壓鑄型腔內(nèi)的 空氣抽除且形成真空狀態(tài)，并在真空狀態(tài)下將金屬液壓鑄成形的方法。目前，真空壓鑄只用于生產(chǎn)要求耐壓、機(jī)械強(qiáng)度高或要求熱處理的高質(zhì)量零件，其今后的發(fā)展趨向是解決厚壁鑄件和消除熱節(jié)部位的縮孔，從而更有效地應(yīng)用于可熱處理和可焊接的零件。由于現(xiàn)代壓鑄機(jī)可以在幾分之一秒內(nèi)抽成需要的真空度，并且隨著鑄型中反壓力的減小，增大了鑄件的結(jié)晶速度，縮短了鑄件在鑄型中的停留時(shí)間。因此出現(xiàn)了充氧壓鑄的新工藝 [9]。 （ 3）精速密壓鑄 精速密壓鑄是一種精確地、快速的和密實(shí)的壓鑄方法，又稱套筒雙沖頭壓鑄法。 半固態(tài)壓鑄的出現(xiàn)，為解決鋼鐵材料壓鑄模壽命低的 問題提供了一個(gè)方法，而且對(duì)提高鑄件質(zhì)量、改善壓鑄機(jī)鴨舌系統(tǒng)的工作條件，都有一定的作用，所以是用途的一種新工藝 [11]。 8 第 2 章 壓鑄模具的整體設(shè)計(jì) 鑄件工藝性分析 鑄件立體圖及工程圖 所用零件為鋁合金底盤座，鑄件中心是一個(gè)較深的型腔，型腔的頂端有 4個(gè)通孔，通孔向里邊 申 進(jìn)來了一些，從鑄件的外觀上看，有一個(gè)兩級(jí)臺(tái)階。分型面的設(shè)計(jì)是壓鑄模具設(shè)計(jì)中 的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 選擇Ｉ面，鑄件位于動(dòng)模和定模中間，鑄件的同軸度不易保證。由于壓鑄機(jī) 動(dòng)模部分設(shè)有頂出裝置，因此，必須保證壓鑄件在開模時(shí)隨著動(dòng)模移動(dòng)而脫出定模。同一幾何尺寸的壓鑄件，因壓鑄合金不同，而分型面位置也不同。 圖 24 臥式冷室壓鑄機(jī) 1— 增壓器； 2— 蓄能器； 3— 壓射缸； 4— 壓射沖頭； 5— 壓室； 6— 定座板； 7— 拉桿； 8—?jiǎng)幼澹?9— 頂出缸； 10— 曲肘機(jī)構(gòu)； 11— 支承座板； 12— 模具高度； 13— 合模缸； 14— 機(jī)體； 15— 控制柜； 16— 電機(jī)及 泵 此類壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu)分為 5 部分： (1)壓射機(jī)構(gòu) 主要作用是在高壓力下將熔融的金屬液壓入型腔的壓射機(jī)構(gòu)。 (4)傳動(dòng)系統(tǒng) 通過液壓傳動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)完成壓鑄過程中所需要的各種動(dòng)作。 (a)合模過程 (b)壓射過程 (c)開模過程 (d)鑄件推出過程 圖 25 壓鑄成型過程 (a)合模過程 壓鑄模閉合后，壓射沖頭 1復(fù)位至壓室 2 的端口處，將足量的液態(tài)金屬 3注入壓室 2 內(nèi)。 (d)推出鑄件過程 在壓鑄機(jī)頂出機(jī)構(gòu)作用下，將壓鑄件及其澆注余料頂出，并脫離模體，壓射沖頭同時(shí)復(fù)位 [13]。 L 是壓室的長度，包括澆道的長度（ cm） 。它能調(diào)節(jié)充填速度、充填時(shí)間、型腔溫度，因此它決定著壓鑄件表面質(zhì)量以及內(nèi)部顯微組織狀態(tài)，同時(shí)也影響壓鑄生產(chǎn)的效率和模具的壽命 [14]。 t=35(b1) （ 27） 式 中 t充填時(shí)間， ms； b壓鑄件平均壁厚， mm 可求出 t=35()=168ms=。— 型腔的填充時(shí)間， s ； V— 通過內(nèi)澆口金屬液的體積， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。由此可以知道內(nèi)澆口寬度為 。 直澆道設(shè)計(jì) 直澆道尺寸由澆口套尺寸決定。溢流、 排氣系統(tǒng)還可以彌補(bǔ)由于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理而帶來的一些鑄造缺陷。 ，防止壓鑄件變形，避免在壓鑄件在開模時(shí)隨動(dòng)模帶出。定模固定在壓鑄機(jī)壓室一方的定模座板上，是金屬液開始進(jìn)入壓鑄模型腔的部分，也是壓鑄模型腔的所在部分之一。 （ 1）成型零件部分。有時(shí)成型零件還構(gòu)成澆注系統(tǒng)的一部分，如內(nèi)澆口、橫澆道、溢流口和排氣道等。 （ 3）模體結(jié)構(gòu)。 （ 4）頂出和復(fù)位機(jī)構(gòu)。 （ 5） 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。 19 圖 210 模具總裝圖 20 第 3 章 成型零件 成型零件設(shè)計(jì)概述 成型零件是與高溫金屬液接觸的零件，用于形成澆注系統(tǒng)和鑄件。 成型零件的結(jié)構(gòu)形式主要可以分為整體式和組合式兩類。 4）完全組合式結(jié)構(gòu) 由多個(gè)鑲拼件組合而成的成型空腔 。 圖（ b）是利用臺(tái)肩將澆口套固定在兩模板之間 ，裝配牢固，但拆裝均不方便。 21 圖 31 澆口套結(jié)構(gòu)形式 （ 2）澆口套與壓室的連接方式 連接方式如圖 32 所示。 （ 3）澆口套的尺寸與配合精度 澆口套尺寸根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)，具體尺寸參見附錄。 鑄件成型零件設(shè)計(jì) 成型收縮率 成型收縮率是指鑄件收縮量與成型狀態(tài)鑄件尺寸之比，收縮分三種情況（見圖 33）： （ 1）自由收縮 在型腔內(nèi)的壓鑄件沒有成型零件的阻礙作用，圖中 1L 。取 041 鋁 合金的自由收縮 1? =%，阻礙收縮為 % ?? ，混合收縮為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 2）兩面均留有加工余量的鑄件。型芯尺寸以非加工面的小端為基準(zhǔn)，減去斜度尺寸差及加 23 工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)放大。由于 底座 內(nèi)腔深度 50mm，則脫模斜度可取 小 [19]。如裝配表面、裝配孔、成型困難沒有鑄出的一些形狀，去除內(nèi)澆口、溢流口后的多余部分等。在確定成型零件尺寸時(shí)，趨于增大的尺寸應(yīng)向偏小的方向取值；趨于變小的尺寸應(yīng)向偏大的方 向取值；穩(wěn)定尺寸取平均值。成型零件尺寸制造偏差 ‘? = ?）（ 4151 ～ 。中心尺寸有： 60? 。 ???? ??????A39。00 )%(:105 A ? 39。0 )%(:92 ????? ??????A 0 5/ 39。0 )%(: ????? ??????A 25 0 5/ 39。:60 ?????????A 成型零件裝配圖 定模與動(dòng)模合攏后形成的空腔通常稱為型腔，而構(gòu)成型腔的零件即為成型零件。將數(shù)據(jù)代入式（ 35）得： kWm qnQ ????? ： 21 /L? （ 36） 式中 L 是冷卻水道的長度 )(cm ； 2Q 是單位長度冷卻水道從模具中吸收的熱量，查 [2]表 714，取 cmkWQ / ? （初選直徑為的冷卻水道），將數(shù)據(jù)代入式（ 36）得： cmL ??? 根據(jù)模具的實(shí)際情況，在 定 模寬度方向設(shè)置 四 根冷卻水道。 推出機(jī)構(gòu)一般由下列部分組成： （ 1）推出元件。但在側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，合模時(shí)，在定模板的推動(dòng)作用下，斜滑塊沿斜向?qū)Щ蹨?zhǔn)確復(fù)位，所以無需設(shè)置推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位元件。引導(dǎo)推出機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)方向，并承受推出機(jī)構(gòu)等構(gòu)件的重量，防止移動(dòng)時(shí)傾斜，如推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套等。 推出機(jī)構(gòu)的分類 (1)機(jī)動(dòng)推出 是利用開模的動(dòng)作，由壓鑄機(jī)上的頂 桿推動(dòng)模具上的推出機(jī)構(gòu)，將鑄件從模具型腔中推出。 推桿設(shè)計(jì) （ 1）推桿的結(jié)構(gòu) 采用圓形截面的推桿結(jié)構(gòu)，如圖 41 所示。 取 ApF ?包 ,則 脫F ? KpA 式中， p 是擠壓應(yīng)力，對(duì)鋁合金一般 p ?。?10~12） Mpa， A是鑄件包緊型芯的側(cè)面積（ 2mm ）。 推板導(dǎo)向及限位裝置設(shè)計(jì) （ 1）推板的限位裝置 選擇機(jī)構(gòu)如圖 43 所示，利用限位釘對(duì)推板進(jìn)行精確定位。并且，檔釘在最后定位，使推出機(jī)構(gòu)處 于準(zhǔn)確可靠的位置。這種情況叫做干涉現(xiàn)象。 復(fù)位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過程如圖 45 所示。 （ 2）材料及熱處理后硬度 導(dǎo)柱 ,復(fù)位桿采用材料 T8A，熱處理后強(qiáng)度要求為 50~55HRC，推桿采用 4Cr2W8,熱處理后要求強(qiáng)度為 45~50HRC,推板和推板固定板采用 45 鋼，熱處理要求回火。 ②定模座板上應(yīng)留出緊固螺釘或安裝壓板的位置。 ④在不通孔的模體結(jié)構(gòu)中，兼起安裝和固定定模部分的作用。 ④在不通孔的模體 結(jié)構(gòu)中，起支承板的作用。 （ 6）模座 模座是支承模體和模體承受機(jī)器壓力的構(gòu)件，其主要作用是： 1)與動(dòng)模板、動(dòng)模支承板連成一體，構(gòu)成模具的動(dòng)模部分。 4)壓鑄機(jī)頂出裝置的作用通道。 34 模體尺寸 定模座板：長 560mm，寬 315mm，厚 32mm； 動(dòng)模座板：長 560mm，寬 315mm，厚 32mm； 定模套板：長 560mm，寬 315mm，厚 140mm； 動(dòng)模套板：長 560mm，寬 315mm，厚 80mm； 動(dòng)模壓板：長 560mm，寬 315mm，厚 50mm； 支撐板： 長 560mm，寬 315mm，厚 50mm； 墊塊： 長 50mm，寬 315mm，厚 125mm。 導(dǎo)向位置設(shè)置在模板的四個(gè)角上。 （ 2） 材料選擇 對(duì)壓鑄模使用材料的要求 一、 具有良好的可鍛性和切削性。 五、 熱膨脹系數(shù)小。 36 圖 410 模具總裝圖 37 模具的總裝 的三維 圖如圖 411 所示 ：
。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的材料選用 T8A,熱處理要求 50~55HRC,其他零件的材料選用 45 鋼，熱處理要求 25~32HRC。 三、 具有良好的導(dǎo)熱性和抗疲勞性。 排氣槽 c=，以消除