【正文】 .................... 錯誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞：壓力鑄造；壓鑄模具； 鋁 合金鑄件； II Abstract Diecasting molding technology is playing a key role in nonferrous metal structure forming processes. Diecasting process’s features are the strength and hardness of die casting on high, thinwalled castings with plex shape can be cast, and the production is efficient. The diecasting die is the key for the process of die casting, its quality decides the quality and accuracy of castings, and the design of the diecasting die affects its quality and operating life directly. Therefore, designing the diecasting die is the key to technological progress。模具整體尺寸為 560 315 459mm，符合所選壓鑄機(jī)安裝空間。 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)了完整的模具。 I 摘 要 壓力鑄造是目前成型有色金屬鑄件的重要成型工藝方法。因此，模具設(shè)計(jì)是模具技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵，也是模具發(fā)展的重要因素。 根據(jù)有關(guān)資料，該課題鋁合金鑄件采用扁平側(cè)面澆注系統(tǒng)，降低了澆注時(shí)金屬液對型芯的沖擊，確定了鑄造工藝參數(shù)：鑄件加工余量取 ～ ，收縮率為 ～ ﹪，脫模斜度為 5′～ 15′。通過電腦模擬顯示，模具能夠正常工作，開啟靈活。 zinc alloy castings。其充填速度一般在 ～ 120m/s 范圍內(nèi)，它的充填時(shí)間很短，一般為 ～ ，最短的僅為千分之幾秒。鑄出孔最小直徑為 。鑄件的尺寸精度為 IT12～ IT11 面粗糙度一般為 ～ m，最低可達(dá) μ m。 壓鑄件的抗拉強(qiáng)度一般比砂型鑄件高 25%～ 30%，但收縮率較低。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。 (2)壓鑄的合金類別和牌號有所限制。 (3)壓鑄的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用較高。對內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件生產(chǎn)也比較困難。壓鑄生產(chǎn)中，因?yàn)槟＞邼驳佬螤睢部谂c排溢口位置及壓鑄力等控制參數(shù)選擇不合理導(dǎo)致壓鑄件縮孔、冷隔或者氣孔等缺陷的情況常有出現(xiàn)。早在 1822 年，威廉姆壓鑄廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)還只是上世紀(jì)初，用于現(xiàn)金出納機(jī)、留聲機(jī)和自行車的產(chǎn)品生產(chǎn)。這種壓鑄機(jī)是利用壓縮空氣推送鋁合金經(jīng)過一個(gè)鵝頸式通道壓入模具內(nèi)，但由于密封、鵝頸通道的粘咬等問題 , 這種機(jī)器沒有得到推廣應(yīng)用。波拉克（ Jesef Pfolak）設(shè)計(jì)了冷壓室壓鑄機(jī)，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(chǎn)的要求，克服了氣壓熱壓室壓鑄機(jī)的不足之處，從而使壓鑄技術(shù)向前邁出重要一步 [3]。作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，其每年都以8%～ 12%的良好勢頭快速發(fā)展。壓鑄機(jī)生產(chǎn)方面，我國約有壓鑄機(jī)生產(chǎn)企業(yè) 20 多個(gè)，年生產(chǎn)能力超過 1000臺，壓鑄機(jī)的供應(yīng)能力很強(qiáng)。中國壓鑄企業(yè)的規(guī)模較小，企業(yè)素質(zhì)不高，技術(shù)水平落后，生產(chǎn)效率較低。 近年來 ，由于中國工業(yè)的迅速發(fā)展，壓鑄產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸向很多市場邁進(jìn)。又如，在壓鑄 6 生產(chǎn)過程中，除裝備自動澆注、自動取件及自動潤滑機(jī)構(gòu)外，還安裝成套測試儀器，對壓鑄過程中各工藝參數(shù)進(jìn)行檢測和控制。其真空度通常在 380～ 600毫米汞柱的范圍內(nèi)，可以通過機(jī)械泵獲得。 真空壓鑄的特點(diǎn)是：顯著減少了鑄件中的氣孔，增大了鑄件的致密度，提高了鑄件的力學(xué)性能，并使其可以進(jìn) 行熱處理。因此，采用真空壓鑄法可提高生產(chǎn)率 10%～ 20%.采用真空壓鑄時(shí)，鎂合金減少了形成裂紋的可能性（裂紋時(shí)鎂合金壓鑄時(shí)很難克服的缺陷之一，經(jīng)常發(fā)生在型腔通氣困難的部位），提高了它的力學(xué)性能，特別是可塑性。 充氧壓鑄是消除鋁合金壓鑄件氣孔，提高鑄件質(zhì)量的一個(gè)有效途徑。國外在 20世紀(jì) 60年代中期開始在壓鑄生產(chǎn)中應(yīng)用這一方法。 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容是鋁合金底盤座鑄件壓鑄模具設(shè)計(jì)，主要包括澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)，成形零件，推出機(jī)構(gòu)以及模體結(jié)構(gòu)等，其設(shè)計(jì)步驟如下： （ 1）設(shè)計(jì)壓鑄模具總體結(jié)構(gòu)； （ 2）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)及溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； （ 3）設(shè)計(jì)成型零件系統(tǒng)； （ 4）設(shè)計(jì)抽芯系統(tǒng)機(jī)構(gòu)； （ 5）設(shè)計(jì)模體、頂出及復(fù)位機(jī)構(gòu)。其立體圖如圖 21，工程圖如圖 22。分型面與壓鑄件的形狀和尺寸、壓鑄件在壓鑄模中的位置和方向密切相關(guān)。 選擇Ⅱ面，使鑄件整體放在定模中，保證了鑄件的同軸度，有利于氣體的排出，同時(shí) II面也是鑄件的最大投影面。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮壓鑄件對動模型芯的包緊力大于對定模型芯的包緊力。 綜上分析決定選取 ??? 面為該鑄件的分型面。壓射壓力、壓射速度等主要工藝參數(shù)都是通過它來控制的，其中包括壓室、壓射沖頭、壓射缸、增壓器和蓄能器。包括電機(jī)、 11 各種液壓泵及機(jī)械傳動裝置。 (b)壓射過程 壓射沖頭 1 在壓射缸中壓射活塞高壓作用下，推動液態(tài)金屬 3 通過壓鑄模 4的橫澆道 內(nèi)澆口 5 進(jìn)入壓鑄模的型腔。 壓鑄機(jī)型號的選用及其主要參數(shù) 本課題設(shè)計(jì)的壓鑄件在分型面的投影面積為 2cm ，鑄件的質(zhì)量為 ,鋁合金一般件的推薦壓射比壓為 30～ 50MPa，在這里選擇 40MPa,動模板最小行程為 22/mm，用常用的臥式冷室壓鑄機(jī)，其型號為 J1113D. 數(shù)如下：壓射力為 85～ 150kN；壓室直徑為 40～ 60mm；最大澆注量（ 鋁）為 ；澆注投影面積為 94～ 374；動模板行程為 320mm；拉缸內(nèi)空間水平 ?垂直為 650mm?670mm。? 是液態(tài)合金的密度（ g/ 3cm ） 。 帶澆注系統(tǒng)鑄件立體圖 鑄件立體圖如圖 26 所示，溢流槽設(shè)于分型面圓周外邊， 用于有序的排除型腔中的氣體和排除并容納冷污的金屬液以及其他氧化物。 （ 3）內(nèi)澆口截面積的確定 內(nèi)澆口截面積的確定是內(nèi)澆道設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，壓鑄技術(shù)研究人員通過理論推導(dǎo)，結(jié)合典型壓鑄件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出了內(nèi)澆道截面積的理論計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)公式方法。 m3； Vn— 型腔的充填速度， /cms 。 15 橫澆道設(shè)計(jì) （ 1） 橫澆道的形式及尺寸 根據(jù)鑄件及內(nèi)澆口特點(diǎn)，選用弧形澆道，截面為弧形。澆口套內(nèi)徑與壓室內(nèi)徑相同，由于壓鑄機(jī)選擇型號為J1113D，其壓室直徑為 40， 50， 60。 一、溢流槽設(shè)計(jì) （ 1）溢流槽的作用 ，儲存混有氣體和涂料殘?jiān)那傲骼湮劢饘僖骸? 如圖 29 所示，選用梯形結(jié)構(gòu)的排溢系統(tǒng) 17 圖 29 排溢系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （ 2）溢流槽尺寸設(shè)計(jì) 溢流槽尺寸選?。阂缌骺诤穸?h=；溢流口長度 l=4mm；溢流口寬度 s=72mm；溢流槽半徑 r=15mm。定模上有直澆道直接與壓鑄機(jī)的噴嘴或壓室連接。在合模后，由動模鑲塊和型腔鑲塊形成一個(gè)構(gòu)成壓鑄件形狀的空腔，通常稱為成型鑲塊。 18 （ 2）澆注系統(tǒng)。各種模板、座架等構(gòu)架零件按一定程序和位置加以組合和固定，將模具的各個(gè)結(jié)構(gòu)件組成一個(gè)模具整體，并能夠安裝到壓鑄機(jī)上，如圖中的墊塊、支撐板、動模壓板、定模套板、定模座板和動模座板等。將壓鑄件或澆注余料從模具上脫出的機(jī) 構(gòu)，包括推出零件和復(fù)位零件，如圖中的推桿、推桿固定板和推板。當(dāng)壓鑄件側(cè)面有側(cè)凹或側(cè)凸結(jié)構(gòu)時(shí)，則需要設(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，如圖中斜滑塊、側(cè)型芯、斜滑塊限位釘、彈頂銷、彈簧等。成型零件由澆注系統(tǒng)成型零件和鑄件成型零件兩部分組成。 1）整體式 結(jié) 構(gòu) 型腔和型芯都由整塊材料加工而成，即型腔或型芯直接在模板上加工成型。 成型零件直接接觸高溫、高壓、高速的液態(tài)金屬，受機(jī)械沖擊、磨損、熱疲勞和化學(xué)侵蝕的反復(fù)作用，熱應(yīng)力和熱疲勞導(dǎo)致的熱裂紋則是破壞失效的主要原因，所以對成形零件的尺寸精度的要求尺寸精度高 34 級，對粗糙度的要求比鑄件粗糙度高 2 級。 圖（ c）是將壓鑄模的安裝定位孔直接設(shè)置在澆口套上。 圖 32（ a）為平面對接：為了保證同軸度應(yīng)提高加工精度和裝配精度。 配合精度： 1D 取 6h7H 、 2D 取 8e 、 D 取 8F 、 0D 取 7H 、 d 取 8e 。 （ 2）阻礙收縮 如圖中 2L ，有固定型芯的阻礙作用。 =%。為保證有足夠的加工余量，型腔尺寸以小端為基準(zhǔn)，加上加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)增大；型芯尺寸以大端 為基準(zhǔn)，減去加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少。 （ 2）脫模斜度的尺寸 配合面 外表面 最 小 脫模斜度 α 取 ??150 ， 內(nèi)表面最小脫模斜度 β 取 ??300 。 壓鑄件的加工余量 由于鑄件具有較為精確的尺寸和良好的鑄造表面，所以一般情況下，可以不進(jìn)行機(jī)械加工。 底座鑄件的加工余量選取根據(jù)參考文獻(xiàn) [15]中推薦的加工余量選擇，平面按最大邊長確定，孔按直徑確定。 根據(jù)參考文獻(xiàn) [16]，成型零件尺寸的計(jì)算公式如下： ’‘ ）（’ ?? ???? nAAA ? 式中： 39。 已知 鑄件 尺寸公差 等級 為 CT5， 根據(jù)參考文獻(xiàn) 查表 可得鑄件基本尺寸的相應(yīng)尺寸公差。 24 (1)型腔尺寸計(jì)算 型腔的尺寸是趨于增大尺寸，應(yīng)選取趨于偏小的極限尺寸。00 )%(:18 ????? ??????A 39。00 )%(:4 ???? ??????A (2)型芯尺寸計(jì)算 型芯的尺寸是趨于減小的尺寸，應(yīng)選取趨于偏大的極限尺寸。0 )%(:8 ????? ??????A 0 5/ 39。0 )%(:69 ????? ??????A (3)中心距位置尺寸計(jì)算 中心距離尺寸是趨于穩(wěn)定的尺寸，其偏差規(guī)定為雙向等值。成型零件包括固定和活動的鑲塊與型芯。 查表可以知道冷卻水道的直徑為 10cm。直接推動壓鑄件脫落，如推桿、推管、以及卸料版、成型推塊等。 27 （ 3）限位元件。 （ 5）結(jié)構(gòu)元件。 (2)液壓推出 是利用安裝在模具上或者模座上專門設(shè)置的液壓缸。 圖 41 圓形截面推桿結(jié)構(gòu) 28 圖 42 推桿的整體沉入式固定 （ 3）推桿尺寸 及配合 推桿的直徑是有推桿端面在壓鑄件上允許承受的受推力決定的，由參考文獻(xiàn) [16]查得，其截面積計(jì)算公式為： 式中 A— 推桿前端截面積， mm2； F 推 — 推桿承受的總推力， N； n— 推桿數(shù)量； [p]— 許用受推力。 29 由圖可以算出 A= 310? 2mm ,其中 K=， 由此可 以得到 ?包F ? ，因此取 F推 = ? 。 圖 43 推板限位釘 （ 2）推板的導(dǎo)向 采用圖 44 的推板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，將導(dǎo)柱安裝在動模壓板與動模座板之間，保證了剛性要求，推板導(dǎo)柱尺寸見附錄。 合模時(shí)，復(fù)位桿與動模分型面相接觸，推動推桿板后退至檔釘相碰而止，達(dá)到精確復(fù)位。 產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件是側(cè)型芯沿模具軸線的投影與推桿端面相重合。圖（ a），開模時(shí)，復(fù)位桿隨推出機(jī)構(gòu) 同時(shí)向前移動，推桿將壓鑄件推出；圖（ b），合模時(shí)，定模板觸及復(fù)位桿，推出機(jī)構(gòu)復(fù)位；圖（ c），合模動作完成時(shí)，在限位釘 2 的作用下，推出機(jī)構(gòu)回復(fù)到原來位置。 推出機(jī)構(gòu)裝配工程圖及立體 圖 推出機(jī)構(gòu)的裝配圖如圖 47: 32 圖 47 推出機(jī)構(gòu)裝配圖 1— 動模壓板； 2— 內(nèi)六角螺釘； 3— 支撐板； 4— 墊塊； 5— 動模座板； 6— 推桿； 7— 內(nèi)六角螺釘； 8— 限位釘； 9— 導(dǎo)柱； 10— 導(dǎo)套； 11— 推板固定板； 12— 推板； 13— 內(nèi)六角螺 模體設(shè)計(jì) 模體設(shè)計(jì)概述 構(gòu)成模體的結(jié)構(gòu)件主要包括：定模座板、定模板、動模板、動模壓板、支承板、墊塊、動模座板；導(dǎo)柱、導(dǎo)套 [23]。 （ 2）定模板 定模板的主要作用： ①成型鑲塊、成型型芯以及安裝導(dǎo)向零件的固定載體。 （ 3）動模板 動模板的主要作用是： ①固定成型鑲塊、成型型芯、澆道鑲塊以及導(dǎo)向零件的載體。 （ 4）動模壓板 動模壓板主要作用是： 在通孔的模體結(jié)構(gòu)中，將成型鑲塊壓緊在動模板內(nèi)。 2)與壓鑄機(jī)的動座板連接，并將動模部分緊固在壓鑄機(jī)上。 （ 6）推出板 推出板包括推桿固定板和推板。 模板導(dǎo)向的尺寸 模板導(dǎo)向零件的尺寸和位置，如圖 49 所示。 起模槽深度 n=3mm，便于將動、定模撬開。 二、 高溫下具有較高的紅硬性、高溫強(qiáng)度、高溫硬度、抗回火穩(wěn)定性和沖 擊韌度。 六、 具有高的耐磨性和