【正文】 合模時(shí)導(dǎo)向孔內(nèi)的氣體反壓力。 導(dǎo)柱導(dǎo)滑段直徑 ,d=40mm。 在設(shè)計(jì)推出板時(shí)，主要考慮到以下幾點(diǎn)： 1)推出板應(yīng)有足夠的厚度，以保證強(qiáng)度和剛度的需要，防止因金屬液的間接沖擊或脫模阻力產(chǎn)生的變形。 3)模座的底端面，在合模時(shí)承受壓鑄機(jī)的合模力，在開模時(shí)承受動(dòng)模部分自身重力， 在推出壓鑄件時(shí)又承受推出反力。 （ 5）動(dòng)模支承板 動(dòng)模支承板的主要作用是： 承受金屬液填充壓力的沖擊，而不產(chǎn)生不允許范圍內(nèi)的變形。 ②設(shè)置壓鑄件脫模的推出元件，如推桿、推管、卸料板以及復(fù)位桿等。 ②設(shè)置澆口套，形成澆注系統(tǒng)的通道。 （ 1）定模座板 除不通孔的模體結(jié)構(gòu)外，凡通孔的模體結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置定模座板。 31 （ 2）復(fù)位桿的布置 采用如圖 46 的復(fù)位桿布置，在成型鑲塊外設(shè)置對(duì)稱的復(fù)位桿。因此，磨具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免這種情況發(fā)生。檔釘?shù)认尬辉M可能設(shè)置在鑄件的投影面積內(nèi)，復(fù)位桿、導(dǎo)向元件及限位元件要均勻分布，以使推桿板受力均勻。 圖 44 推板導(dǎo)柱及導(dǎo)套 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 復(fù)位機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過程 30 在壓鑄的每一個(gè)循環(huán)中，推出機(jī)構(gòu)將鑄件推出后， 在下一個(gè)壓鑄循環(huán)前，推出元件都必須準(zhǔn)確地回到原來的位置。 由截面積計(jì)算公式可求出，推桿前端的截面積應(yīng)不小于 116 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù)參考文獻(xiàn) [16]查得，鋁合金的許用受推力 [p]為50MPa，設(shè)計(jì)中共使用 6 個(gè)推桿，而 F 推 可由公式： (42) 式中， 脫F 是鑄件脫模時(shí)所需的脫模力（ N） 。在開模時(shí)，壓鑄件隨動(dòng)模移至壓鑄機(jī)的開模的極限位置，然后，再由液壓缸推動(dòng)推出機(jī)構(gòu)推出鑄件。將推出機(jī)構(gòu)各元件裝配并固定成一體，如推桿固定板和推板以及其它輔助元件和螺栓等連接件。調(diào)整和控制復(fù)位裝置的位 置，起止退限位作用，并保證推出機(jī)構(gòu)在壓射過程中，受壓射力作用時(shí)不改變位置，如限位釘及擋圈等。 （ 2）復(fù)位元件。 第 4 章 推出機(jī)構(gòu)和模體設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)概述 開模后，是壓鑄件從成形零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。模具成型零 件裝配圖如圖 34 所示。公式為： )(%)(39。0 )%(:3 ?????? ???? A 0 39。計(jì)算公式為： 0 5/ 39。00 )%(:14 ???? ??????h )%(:68 39。計(jì)算公式為： )%(:109 39。由鑄件圖可知型腔尺寸有： Φ109 ， 18,4,1 0 5,68,14,1 0 4,1 0 7 ??? Rhhh 。A — 成型件尺寸； ?? — 成型零件制造偏差； A — 壓鑄件尺寸（含脫模斜度、加工余量）； ? — 收縮率； n— 補(bǔ)償系數(shù)； ? — 壓鑄件尺寸偏差。 鑄件成型尺寸的計(jì)算 成型零件表面受高溫、高壓、高速金屬液的摩擦和腐蝕而產(chǎn)生損耗，因修型引起尺寸變化。同時(shí)，由于壓鑄件內(nèi)部可 能有氣孔，所以應(yīng)盡量避免再進(jìn)行機(jī)械加工。非配合 面外表面 最小脫模斜度 α取 ??300 ， 內(nèi)表面最小脫模斜度 β取 1176。 3）單面留有加工余量的鑄件。 脫模斜度 （ 1）脫模斜度的選取標(biāo)準(zhǔn) 1）不留加工余量的壓鑄件。 （ 3）混合收縮 如圖中 3L ，這種情況較多。 （ 4）澆注系統(tǒng)成型零件的材料和硬度的要求 壓鑄模具的澆注系統(tǒng)成型零件直接與高溫、高壓、高速填充的液態(tài)金屬液接觸，在短時(shí)間內(nèi)溫度變化很大，壓鑄模的工作環(huán)境十分惡劣，因此對(duì)澆注系統(tǒng)成型零件材料的選擇應(yīng)慎重。 圖 32（ b）保證了它們的同軸度要求。 圖（ d）、（ e）型式用于中心進(jìn)料圖 （ f）是導(dǎo)入式直澆道的結(jié)構(gòu)型式。 澆注系統(tǒng)成型零件設(shè)計(jì) （ 1）澆口套的結(jié)構(gòu) 在澆口套中形成直澆道，常用澆口套的結(jié)構(gòu)形式如圖 31 所示。 2）整體組合式結(jié)構(gòu) 型腔和型芯由整塊材料制成，裝入模板的模套內(nèi)，再用臺(tái)肩或螺栓固定 。 （ 1）澆注系統(tǒng)成型零件：澆道鑲塊、澆口套，用于形成澆注系統(tǒng)。 （ 6）其它。同時(shí)，為使頂出機(jī)構(gòu)在移動(dòng)時(shí)平穩(wěn)可靠，往往還設(shè)置自身的導(dǎo)向零件推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套。 導(dǎo)柱和導(dǎo)套是導(dǎo)向零件，又被稱為導(dǎo)準(zhǔn)零件。澆注系統(tǒng)是熔融金屬由壓鑄機(jī)壓室進(jìn)入壓鑄模成型空腔的通道，如圖中 澆口套、澆道鑲塊以及橫澆道、內(nèi)澆口、排溢系統(tǒng)等。構(gòu)成成型部分的零件即為成型零件。動(dòng)模固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)模座板上， 隨動(dòng)模座板向左、向右移動(dòng)與定模分開和合攏，一般抽芯和鑄件頂出機(jī)構(gòu)設(shè)于其內(nèi)。 二、排氣道設(shè)計(jì) 排氣道相關(guān)尺寸選取為：排氣槽深度為 ；寬度為 15mm。 ，防止局部產(chǎn)生渦流。選取 40 為澆口套內(nèi)徑，其他尺寸根據(jù)情況自行設(shè)計(jì)，具體尺寸見附錄。澆道尺寸設(shè)計(jì)如下： （ a） 弧形澆道入口的面積 rA 與內(nèi)澆口面積 gA 之比，一般取在（ ~）： 1 1:: ?gr AA 取 1:: ?gr AA （ b）計(jì)算弧形澆道入口截面積 rA . ?rA ? 710=852 2mm （ c）選擇弧形澆道入口處寬度 rw 與厚度 rD 之比，一般?。?2~3）： 1 取 1:: ?rr DW （ d）計(jì)算弧形澆道入口處寬度 rW 與厚度 rD rw =40mm， rD = （ e）確定弧形澆道的長度 L,一般取 L: gW ? 1 取 L: gW = ， L=? 70=80mm （ 2） 橫澆道與內(nèi)澆口的連接方式 圖 27 橫澆道立體圖及具體尺寸 為了防止金屬液對(duì)型芯的正面沖擊，橫澆道與內(nèi)澆口采用了端面聯(lián)接的方式，見圖 28。 由鑄件的三維圖可以測(cè)出來鑄件的體積為 237 3cm ，這樣可以算出來鑄件的質(zhì)量為。 (28) 式中： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 圖 26 帶澆注系統(tǒng)鑄件 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) （ 1）內(nèi)澆口速度 利用參考文獻(xiàn) [15]可以得到如下表： 表 21 常用填充速度 合金 簡單壁厚鑄件 一般鑄件 復(fù)雜壁厚鑄件 14 銅 、鋅合金 10~15 15 15~20 鎂合金 20~25 25~35 35~40 鋁合金 10~15 15~25 25~30 由表 21可以知道，鋁合金鑄件內(nèi)澆口充填速度 Vn的推薦值為 10～ 30m/s，壓鑄件的壁厚約為 ，在這里選取內(nèi)澆口速度為 20m/s。K為壓室充滿度，一般取 60% ~ 80%. 由上式 25 可以計(jì)算出壓室的長度： 13 minL = ?KD40002 ?? 室 室G （ 26） 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 壓鑄模澆注系統(tǒng)是將壓鑄機(jī)壓室內(nèi)熔融的金屬液在高溫高壓高速狀態(tài)下填充入壓鑄模型腔的通道。 (1).確定壓鑄機(jī)的鎖模力 主脹力的計(jì)算 10Ap?主F=970KN （ 21） 分脹力的計(jì)算 ]tan10 pA[ ?芯分 ??F=0N （ 22） 由此可以得到該鑄件所需的鎖模力： )FK (F 分主鎖 ??F =1261KN （ 23） (2).壓室容量的估算 壓鑄機(jī)的初步選定后，壓射比壓和壓室直徑的尺寸相應(yīng)地得到確定，壓室可容納的金屬液的質(zhì)量 也是一個(gè)定值，但是否能夠容納每次澆注的金屬液的質(zhì)量，必需按公式進(jìn)行核算，即 澆室 GG ? （ 24） 式中， 室G 是壓室容納金屬液質(zhì)量 (kg)。金屬液充滿型腔后，壓射沖頭 1 仍然作用在澆注系統(tǒng)，使液態(tài)金屬在高壓狀態(tài)下冷卻、結(jié)晶、固化成型。 (5)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)控制柜指令液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)元件，按壓鑄機(jī)壓射過程預(yù)定的工藝路線和運(yùn)行程序動(dòng)作，將液壓動(dòng)作和機(jī)械動(dòng)作有機(jī)的結(jié)合起來，完成準(zhǔn)確可靠、協(xié)調(diào)安全的運(yùn)行規(guī)則 [12]。 (2)合模機(jī)構(gòu) 其作用是實(shí)現(xiàn)壓鑄模的開啟和閉合動(dòng)作，并在壓射成型過程中具有足夠而可靠的鎖模力，以防止在高壓壓射時(shí)，模具被推開或發(fā)生偏移。 圖 23 鑄件分型面選擇 10 澆注位置的確定 鑄件中心有型芯，所以不宜采用中心澆注，因此采用底端澆注，澆注位置選在平臺(tái)的端面。保證壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量，分型面應(yīng)避免與壓鑄件的基準(zhǔn)面響吻合，尺寸精度要求高的部位和同軸度要求高的外形或內(nèi)孔，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模內(nèi)。 選擇Ⅲ面，由于合模不嚴(yán)會(huì)使分型面處產(chǎn)生飛邊，不易清除痕跡，也不利于澆注系統(tǒng)的放置。分型面的確定對(duì)壓鑄模的結(jié)構(gòu)和壓鑄件質(zhì)量將產(chǎn)生很大的影響。 圖 21 鑄件立體圖 22 鑄件工程圖 9 鑄件分型面確定 壓鑄模的定模與動(dòng)模表面通常稱為分型面，分型面是由壓鑄件的分型線決定的。 主要設(shè)計(jì)方法為：運(yùn)用 proe個(gè)模具的裝配圖、立體圖和具體的零件圖、立體圖。精密速壓鑄法在很大程度上消除了氣孔和縮 7 松這兩種壓鑄件的基本缺陷，從而提高了壓鑄件的使用性能，擴(kuò)大了壓鑄件的應(yīng)用范圍。所謂充氧壓鑄是在鋁液充填型腔，用氧氣充填壓室和型腔，以置換其中的空氣和其他氣體，當(dāng)鋁金屬液充填時(shí)，一方面通過排氣槽排出氧氣，另一方面噴散的鋁液與沒有排除的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生三氧化二鋁質(zhì)點(diǎn)，分散在壓鑄件內(nèi)部，從而消除不加氧時(shí)鑄件內(nèi)部形成的氣孔。 （ 2）充氧壓鑄 國外在分析鋁合金壓鑄件的氣泡時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中氣體體積分?jǐn)?shù)的 90%為氮?dú)猓諝庵械?氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)應(yīng)為 80%，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 20%。消除了氣孔造成的表面缺陷，改善了鑄件的表面質(zhì)量。而對(duì)于薄壁與復(fù)雜的鑄件，真空度應(yīng)該更高。它們是壓射力、壓射速度的顯示監(jiān)控裝置和合型力自動(dòng)控制裝置以及電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用等 [8]。以中國的轎車工業(yè)壓鑄市場(chǎng)為支柱，中國的壓鑄業(yè)已經(jīng)向摩托車行業(yè)、農(nóng)用車行業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場(chǎng)、玩具市場(chǎng)、家電產(chǎn)業(yè)等多個(gè)方向快速拓展，其勢(shì)頭方興未艾 [7]。雖然與美國、日本等壓鑄先進(jìn)國家相比，我國壓鑄件的生產(chǎn)占有一定的數(shù)量優(yōu)勢(shì)，但我國壓鑄企業(yè)以小型工廠為主，因此在管理水平和工作效率上，較之有很大的差距。其中的中小型壓鑄機(jī)的質(zhì)量較好，大型壓鑄機(jī)、實(shí)時(shí)控制的高性能的壓鑄機(jī)仍需進(jìn)口， 2000 噸以上的壓 鑄機(jī)正在研制中 [5]。目前，我國擁有壓鑄廠點(diǎn)及相關(guān)企業(yè) 2600 余家，壓鑄機(jī)近 萬臺(tái)，年產(chǎn)壓鑄件 50 余萬噸。 20 世紀(jì) 50年代大型壓鑄機(jī)誕生，為壓鑄業(yè)開拓了許多新的領(lǐng)域。但這種設(shè)計(jì)是生產(chǎn)鋁合金鑄件的第一次嘗試。 1904 年英國的法蘭克林（ H. H. Franklin）公司開始用壓鑄方法生產(chǎn)汽車的連桿軸承，開創(chuàng)了壓鑄零件在汽車工業(yè)中應(yīng)用的先例。喬奇（ Willam Church）博士曾制造一臺(tái)日產(chǎn) ～ 2 萬鉛字的鑄造機(jī)，已顯示出這種工藝方法的生產(chǎn)潛力。而對(duì)澆道和排溢口的形狀、大小、位置以及壓鑄機(jī)壓射工藝參數(shù)經(jīng)過優(yōu)化后可以大大減少這些缺陷 [3]。 壓鑄模具設(shè)計(jì)的意義 模具是壓鑄件生產(chǎn)的主要工具，因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)盡量注意使模具總體結(jié)構(gòu)及模具零件結(jié)構(gòu)合理，安全可靠，便于制造生產(chǎn)，壓鑄模澆排系統(tǒng)需合理設(shè)計(jì)。由于壓鑄機(jī)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(chǎn) [2]。目前只適用于鋅、鋁、鎂、銅等合金的壓鑄。因此，一般壓鑄件不能進(jìn)行熱處理，也不宜在高溫條件下工作。 (2)生產(chǎn)率較高。因此，個(gè)別壓鑄件可以不經(jīng)過機(jī)械加工或僅是個(gè)別部位加工即可使用 [1]。 鑄出螺紋最小螺距 。因此，利用這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 subbase 1 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................................I Abstract ...................................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 .........................................