【正文】 。模板或模架可以各種方式固定在固定架內(nèi)和推桿箱內(nèi)。推桿機構(gòu)只是在型芯抽拔后才推出壓鑄件，而且在位于推桿前面的型芯 (移動到壓鑄位置前，推桿必須返回。 壓鑄模設(shè)計的主要內(nèi)容 布置分型面、型腔位置、澆注系統(tǒng)和排氣溢流系統(tǒng)。 分型面的種類 根據(jù)壓鑄模分型面的形狀，可將分型面分為平直型、階梯型、傾斜型和曲線型四種。 鑲拼式結(jié)構(gòu)可分為整體鑲塊式和組合鑲塊式，其特點是能合理使用熱作模具鋼，降低成本，便于機械加 工，便于更換和修理易損件。固定方法簡單，應(yīng)用廣泛。 （ a） 型腔尺寸計算。這兩個直徑的尺寸相差不宜過大，否則會使金屬液因截面突然擴張引起局部壓力損失和產(chǎn)生渦流卷氣現(xiàn)象。 對立式冷室壓鑄機和熱室壓鑄機上所選用的橫澆道截面積，單型腔時一般取直澆道導(dǎo)入口截面積的 倍左右；對臥式冷壓室壓鑄機上的橫澆道截面積，單型腔時一般取直澆道（余料）截面積的 倍左右；對于多型腔壓鑄型不受此限。在需冷 卻的細小部位，用熱管將熱量導(dǎo)出，再用冷卻水冷卻熱管。型外復(fù)位的復(fù)位桿設(shè)置在壓鑄型型體之外，復(fù)位平穩(wěn)，但復(fù)位桿長度不易準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，僅用于較大的壓鑄模?；钊趯?dǎo)向套內(nèi)往復(fù)運動，外圓表面應(yīng)耐磨并具有防銹性能。 根據(jù)運行狀況，密封裝置分為靜密封和動密封，動密封又有往復(fù)運動和旋 轉(zhuǎn)運動密封，而根據(jù)密封 原理，密封裝置分為間隙密封和接觸密封兩大類。 ④ 重力 FG：垂直放置和傾斜放置的移動部件，其本身的重量也成為一種負載，當(dāng)上移時，負載為正值，下移時為負值。 所以，液壓缸的工作壓力的選擇有兩種方式：一是根據(jù)機械類型選；二是根據(jù)切削負載選。由于以前只有在選修課中學(xué)習(xí)過，所以在設(shè)計過程中我常常要做到邊學(xué)邊做，不懂就看書，終于能按時地完成設(shè)計任務(wù)。還要感謝我寢室的室友，感謝我的所有同學(xué)在學(xué)習(xí)和工作中對我的幫助，與他們朝夕相處，一起探討問題使我獲益非淺。從而使我的思維能力得到了很大的提高。 圖 圖 負載循環(huán)圖 圖 F— t圖，其中： 0～ t1 為啟動過程； t1～ t2為加速過程； t2～t3為恒速過程； t3～ t4 為制動過程。 ② 摩擦阻力 Ff：為液壓缸帶動的運動部件所受的摩擦阻力，它與導(dǎo)軌的形狀、放置情況和運動狀態(tài)有關(guān)，其計算方法可查有關(guān)的設(shè)計手冊。 圖 排 氣裝置 缸蓋 ； 放氣小孔 ； 缸體 ； 活 塞桿 密封裝置 密封裝置是液壓缸和其他元件不可缺少的部分，其作用是防止泄漏（包括內(nèi)泄和外北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 28 泄），防止灰塵，雜質(zhì)，水分等污染物從外部侵入。 單作用式液壓缸大多是柱塞式的，它只能單向運動，退回原位時需要外力，因此正好適用于壓鑄模，開模時 靠手柄把液壓缸推回。 受推面積與受推壓強 推出過程中鑄件受推出零件所作用的面積，稱為受推面積。風(fēng)冷不但能冷卻壓鑄型，還能將涂料吹勻，驅(qū)散涂料的揮發(fā)氣體，減少鑄件氣孔。設(shè)計要點如下： 橫澆道的截面積從直澆道起到內(nèi)澆口止應(yīng)逐漸縮小。 內(nèi)澆口截面積 內(nèi)澆口中的截面積可按下式計算： ggGAvt?? 式中 gA 內(nèi)澆口截面積， 2mm G 通過內(nèi)澆口的金屬液 質(zhì)量， g ? 金屬液的密度， g/ 3cm 。鑄件的公差查表得 ? =，壓鑄模公差為 ?? =。臺階式固定方法便于設(shè)置推桿孔和冷卻孔。 本設(shè)計分型面的確定 本設(shè)計生產(chǎn)的壓鑄件由于是圓盤狀對稱圖形。 1按定型和動型座板尺寸，核對壓鑄機壓室位置和安裝槽（或孔）的位置。為此，應(yīng)特別注意鑄件牢固地收縮在其上面的大型芯，以及與合模方向不平行的型芯和滑塊。由于這樣一些考慮，固定型芯的使用可能性 受到很大限制，這種限制在定模內(nèi)要比動模內(nèi)大。根據(jù)其含義，它們又分為定模板和動模板。 模架部分。形成壓鑄件外表的主要部分稱之為滑塊。 本次畢業(yè)設(shè)計利用 CAD 技術(shù)來完成壓鑄模的設(shè)計。 20 世紀 90 年代以前，鑄造模具的設(shè)計 使用計算機的很少，制造也主要以普通萬能設(shè)備為主?？偟恼f來，我國壓鑄業(yè)技術(shù)的發(fā)展具有下列特點： 壓鑄設(shè)備能力提升，壓鑄機的自動化程度出現(xiàn)飛躍。以美國、日本、德國等為代表的工業(yè)發(fā)達國家，雖然工業(yè)發(fā)展處于平衡或有時下降，特別是鑄造業(yè)在 上世紀九十年代處于產(chǎn)量降低時期，但由于汽車輕量化日益受到重視，許多鑄鐵件已被鑄鋁件所代替，鎂鑄件的生產(chǎn)及市場也在迅速擴大，使得壓鑄業(yè)的技術(shù)上平和生產(chǎn)規(guī)模不斷上升。②金屬液以高速充填型腔，通常在 10～ 50 米 /秒，有的還可超過 80 米 /秒，（通過內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔的線速度 — 內(nèi)澆口速度），因此金屬液的充型時間極短，約 ～ 秒（須視鑄件的大小而不同）內(nèi)即可填滿型腔。盡管定模型腔 的光潔度打得很光，因型腔較深，仍出現(xiàn)粘在定模上的現(xiàn)象。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，大多數(shù)國家的鋁合金壓鑄件占總量的 70％左右，鋅合金壓鑄件僅次于鋁合金壓鑄件。 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是提高壓鑄技術(shù)水平的重要途徑，能明顯提升企業(yè)的競爭力，因而得到廣泛應(yīng)用。 中國的鑄造模具企業(yè)要發(fā)展，就必須轉(zhuǎn)換機制，發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)，增強巿場意識，促進鑄造模具業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整；積極推進行業(yè)管理，建立行業(yè)管理協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)；加強技術(shù)人才的培養(yǎng)，強化一專多能；廣泛采用 CAD/CAM/CAE/CAPP 技術(shù)，提高鑄造模具設(shè)計和制造水平；大力發(fā)展快速制模和快速成形技術(shù)、高速加工技術(shù)、高速測量技術(shù)和逆向工程等新技術(shù)、新工藝、新材料；提高鑄造模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和擴大標(biāo)準(zhǔn)件的使用范圍。 機械加工的壓鑄模精度很高，以使型腔輪廓（包括收縮量）與壓鑄件尺寸完全符合。這種“分模力”的大小取決于壓鑄件的尺寸和液體壓力的大小，在小的壓北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 鑄件上這種分模力也是很大的。是抽出活動型芯的機構(gòu)。 型芯和滑塊 壓鑄件所 有凸臺、凸耳（要求在動?；蚨?nèi)有 一空腔），都需要安置活動滑塊。 在多數(shù)情況下，型芯從壓鑄件內(nèi)退出是直線運動的（不是型芯直線運動，就是固定在型芯上的壓鑄件作直線運動）。打噸位壓鑄機用的壓鑄型盡可能采用整體型腔模板，或采用鑲塊及不通孔動模套板結(jié)構(gòu)。 （ a） 平直分型 （ b） 傾斜分型 （ c） 階梯分型 （ d） 曲面分型 圖 分型面的類型 確定分型面的原則 開型時，鑄件必須能夠留在動模內(nèi)。 鑲塊和型芯應(yīng)用足夠的強度，定位準(zhǔn)確、牢固。型芯也采用臺階式固定，由于型芯屬于圓柱回轉(zhuǎn)體，所以也需要用圓柱銷止轉(zhuǎn)。 （ b）型芯尺寸計算。 分流錐的圓柱體部分應(yīng)高出分型面（即伸進直澆道中） 2～ 6mm，借助于金屬液凝固對分流錐的包緊力，以便直澆道在開型時順利脫出定型。 壓鑄模 常用的冷卻方法有水冷、風(fēng)冷、熱管冷卻和間接冷卻。所謂抽芯機構(gòu)就是帶動這些惡活動型芯的機構(gòu)。 本設(shè)計將采用圓柱推桿，導(dǎo)向零件采用導(dǎo)釘式，限位用六角螺釘限位。 如 圖 （ a） 所示，當(dāng)緩沖柱塞進入與其相配的缸蓋上的內(nèi)孔時，孔中的液壓油只能通過間隙δ排出，使活塞速度降低。 圖 （ b） 所示為摩擦環(huán)密封，它依靠套在活塞上的摩擦環(huán) (尼龍或其他高分子材料制成 )在 O形密封圈 彈力作用下貼緊缸壁而防止泄漏。 ① 啟動加速階段：這時液壓缸或活塞處于由靜止到啟動并加速到一定速度，其總負載力包括導(dǎo)軌的摩擦力、密封裝置的摩擦力 (按缸的機械效率 η m= 計算 )、重力和慣性力等項，即： F=Ff+Fi177。F 式中： Cb/(Cb+Cm)稱為螺栓的相對剛度，一般設(shè)計時，可按下表推薦的數(shù)據(jù)選取。回顧這將近四年的歷 程，最最難忘的是在這段時間里系領(lǐng)導(dǎo)老師和同學(xué)給予我的關(guān)懷和幫助，讓我深深的感受到了那份濃濃的師生情。在我寫論文期間，他在生活和學(xué)習(xí)上給予我無微不至的關(guān)懷和幫助。此次設(shè)計要綜合運用到我大學(xué)四年里所學(xué)到的理論知識和專業(yè)知識，并為即將踏入社會的我奠定了堅實的基礎(chǔ)。F G+Fm+Fb (96) ③ 工進階段： F=Ff+Fc177。 圖 （ c） 、 圖 （ d）所示為密封圈 （ O 形圈、 V形圈等 ） 密封，它利用橡膠或塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動配合面之間來防止泄漏。當(dāng)緩沖柱塞進入配合孔之后，油腔中的油只能經(jīng)節(jié)流閥 1 排出，如 圖 （ b） 所示。 液壓缸的類型及特點 液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置 ， 輸入的是液體的流量和壓力，輸出的是力和直線速度。 推出機構(gòu) 推出部位的設(shè)置 設(shè)置推出部位應(yīng)遵循以下原則： 應(yīng)盡可能避免鑄件推出的部位承受彎曲應(yīng)力、 剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力。在壓鑄模上設(shè)置冷卻水通道，使循環(huán)水通入成形鑲塊或型芯內(nèi)。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 22 圖 直澆道 圖 說明：分流錐呈偏心圓錐形，適用于單一型腔側(cè)向分流；澆口套形成整個直澆道。當(dāng)偏差的標(biāo)注不符合此規(guī)定時，應(yīng)在不改變鑄件尺寸極限值的條件下，變換基本尺寸及極限偏差值，以適應(yīng)計算公式。 壓鑄件的收縮率 設(shè)計壓鑄模時計算成型零件尺寸采用的收縮率按下式確定： 100%AAA? ???? 式中 A? 壓鑄模型腔的尺寸， mm A 鑄件的尺寸， mm 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)此設(shè)計鑄件采用鉛錫合金作為材料。 鑲塊的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量減少熱處理時的變形或開裂，盡量避免截面厚度相差懸殊或產(chǎn)生銳角和銳邊。 不同軸度與尺寸精度要求高的部分盡可能設(shè)置在同一半模內(nèi)。 布置冷卻和加熱管道的位 置并確定其尺寸。 如果要使型芯通過直線運動 從由其形成的凹腔中抽出，則凹腔必須至少在一個方向上沒有凹坑。與此相反，與合模方向平行的壓鑄件空腔不會在型腔內(nèi)產(chǎn)生凹入；因此。是引導(dǎo)壓鑄模各滑動部分按一定方向進行運動的零件。 因此，在壓鑄位置上，不僅是兩個半模相互之間，而且整個壓鑄模也必須在適當(dāng)?shù)母邏毫?下鎖緊在噴嘴上（或保持壓緊），并且處于液體壓力下的模塊也要牢固地固緊在半模內(nèi)。壓鑄時，收縮量不僅與壓鑄合金而且與壓鑄件的形狀以及工藝參數(shù)有關(guān)，這點要比砂型鑄造更為明顯。 本題的主要研究工作 本題設(shè)計的主要內(nèi)容如下：壓鑄模設(shè)計方法；澆注系統(tǒng)設(shè)計；溢流與排氣系統(tǒng)的設(shè)計；成型零件設(shè)計；壓鑄模結(jié)構(gòu)零件設(shè)計；抽芯機構(gòu)設(shè)計；加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計；受熱變形及受力分析；做實驗，對實驗數(shù)據(jù)進行分析。 先進的管理理念被導(dǎo)入到企業(yè)的日常管理中，如 TS16949 質(zhì)量體系、豐田模式、日產(chǎn)模式等，加強了壓鑄 生產(chǎn)過程的控制，有效地降低了企業(yè)的浪費。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 國內(nèi)壓鑄業(yè)的發(fā)展特點 我國壓鑄業(yè)經(jīng)歷了半個世紀的發(fā)展，特別是 近 l0 余年來，由于國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，汽車、摩托車工業(yè)的突飛猛進，推動了壓鑄生產(chǎn)的迅速增長。 壓鑄模具在現(xiàn)代化建設(shè)中起著舉足輕重的作用，特別是在汽車行業(yè)，壓鑄模具的使用更為廣泛，但由于壓鑄模具要求精度高，質(zhì)量好，部分金屬模具受熱容易變形，影響了模具的質(zhì)量和精度，壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備，價格比較昂貴，由于壓鑄件缺陷的昌盛而導(dǎo)致 模具的更改將延誤生產(chǎn)進度，從而壓鑄業(yè)提出更高要求：特大型汽北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 車壓鑄件及其模具技術(shù)與典型產(chǎn)品經(jīng)驗；銅合金和不銹鋼等高熔點金屬壓鑄及其模具壽命；鋁合金高效率熱室壓鑄、設(shè)備及其模具；切實有效的澆注系統(tǒng)計算技術(shù)；提高金屬熔液填充流態(tài)模擬的可靠性確保大型精密復(fù)雜壓鑄件質(zhì)量；多品種、小批量生產(chǎn)的壓鑄模低成本快速制造技術(shù)等。壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點是高壓和高速。 選題的現(xiàn)狀 國外壓鑄業(yè)發(fā)展概況 由于科學(xué)技術(shù)水平的提高和經(jīng)濟的發(fā)展，以轎車為主體的汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，加速了壓鑄工業(yè)水平的提升。壓鑄市場的發(fā)展，得益于壓鑄技術(shù)的進步。我國的汽車工業(yè)也正在成長過程中，為了減輕汽車重量，轎車的鋁、鎂輕金屬用量將進一步增長，這就對壓鑄件提出了更高的質(zhì)量要求。在此基礎(chǔ)上，進一步確定模具整體結(jié)構(gòu)布置方案。因此，所有位于壓鑄件取出方向內(nèi)的壓鑄模部分 都必須是可活動的，以便在壓鑄結(jié)束后完整地取出壓鑄件。 綜上所述壓鑄模大致可概括為以下幾個基本組成部分： 圖 成型部分。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 圖 壓鑄模結(jié)構(gòu)示意圖 澆口套 ； 澆口墊塊 ； 動模鑲塊 1； 定模鑲塊 1； 定模座板 ； 推桿 ； 推桿 ；定模型芯 1； 定模型芯 2； 定模 鑲塊 2； 1動模鑲塊 2； 1軸 1； 1擺桿 ； 1導(dǎo)套 ； 1導(dǎo)柱 ； 1滾輪 ； 1定模套板 ； 1預(yù)復(fù)位桿 ； 1軸 2； 限位釘 ； 2小墊塊 ； 2推桿固定板 ； 2推板 ； 2推桿 ； 2右限位桿 ； 2推桿 ； 2推桿 ； 2動模型芯 1； 2動模型芯 2； 動模型芯 3； 3右限位塊 ； 3推桿 ； 3推桿 ； 3推板導(dǎo)柱 ； 35. 推板導(dǎo)套 ； 3動模套板 ； 3動模座板 ； 3右斜導(dǎo)柱 ； 3右滑塊 ； 右楔緊塊 ； 4活動型芯 1； 4右滑動型芯 ； 4活動型芯 2； 4左滑動 型芯 ； 4左斜導(dǎo)柱 ；4左滑塊 壓鑄模的組成部分 壓鑄模具狹義而言是指包圍壓鑄件的各部分的總稱，可以分為三