【正文】 接件。 （ 2）復(fù)位元件。模具成型零 件裝配圖如圖 34 所示。0 )%(:3 ?????? ???? A 0 39。00 )%(:14 ???? ??????h )%(:68 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 。 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。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。 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。 （ 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，因此對澆注系統(tǒng)成型零件材料的選擇應(yīng)慎重。 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。 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)，再用臺肩或螺栓固定 。 （ 6）其它。 導(dǎo)柱和導(dǎo)套是導(dǎo)向零件，又被稱為導(dǎo)準(zhǔn)零件。構(gòu)成成型部分的零件即為成型零件。 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。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。 由鑄件的三維圖可以測出來鑄件的體積為 237 3cm ，這樣可以算出來鑄件的質(zhì)量為。 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。 (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)。 (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]。 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，澆注位置選在平臺的端面。 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。 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。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。 （ 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)?，而空氣中?氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)應(yīng)為 80%，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 20%。而對于薄壁與復(fù)雜的鑄件，真空度應(yīng)該更高。以中國的轎車工業(yè)壓鑄市場為支柱，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、玩具市場、家電產(chǎn)業(yè)等多個(gè)方向快速拓展，其勢頭方興未艾 [7]。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]。 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。 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。而對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]。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]。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。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]。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)。 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。 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)了完整的模具。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。通過電腦模擬顯示，模具能夠正常工作，開啟靈活。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。鑄件的尺寸精度為 IT12～ IT11 面粗糙度一般為 ～ m，最低可達(dá) μ m。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。 (3)壓鑄的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用較高。壓鑄生產(chǎn)中，因?yàn)槟＞邼驳佬螤?、澆口與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)。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)。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]。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)。 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)。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。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。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。其立體圖如圖 21，工程圖如圖 22。 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。 綜上分析決定選取 ??? 面為該鑄件的分型面。包括電機(jī)、 11 各種液壓泵及機(jī)械傳動(dòng)裝置。 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(dòng)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(dòng)模板行程為 320mm；拉缸內(nèi)空間水平 ?垂直為 650mm?670mm。 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。 m3； Vn— 型腔的充填速度， /cms 。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。 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) 溢流槽尺寸選取：溢流口厚度 h=；溢流口長度 l=4mm；溢流口寬度 s=72mm；溢流槽半徑 r=15mm。在合模后，由動(dòng)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。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(dòng)模壓板、定模套板、定模座板和動(dòng)模座板等。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。 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。 圖（ c）是將壓鑄模的安裝定位孔直接設(shè)置在澆口套上。 配合精度： 1D 取 6h7H 、 2D 取 8e 、 D 取 8F 、 0D 取 7H 、 d 取 8e 。 =%。 （ 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 。 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。 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。00 )%(:18 ????? ??????A 39。0 )%(:8 ????? ??????A 0 5/ 39。成型零件包括固定和活動(dòng)的鑲塊與型芯。直接推動(dòng)壓鑄件脫落，如推桿、推管、以及卸料版、成型推塊等。 （ 5）結(jié)構(gòu)元件。 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。 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(dòng)模壓板與動(dòng)模座板之間，保證了剛性要求，推板導(dǎo)柱尺寸見附錄。 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。 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(dòng)模壓板； 2— 內(nèi)六角螺釘； 3— 支撐板； 4— 墊塊； 5— 動(dòng)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(dòng)模板、動(dòng)模壓板、支承板、墊塊、動(dòng)模座板；導(dǎo)柱、導(dǎo)套 [23]。 （ 3）動(dòng)模板 動(dòng)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。 2)與壓鑄機(jī)的動(dòng)座板連接，并將動(dòng)模部分緊固在壓鑄機(jī)上。 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。 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