【文章內(nèi)容簡介】 紋孔，從 零件上看，兩螺紋孔直徑很小，如果直接壓鑄成型，產(chǎn)生收縮時，孔易變形，其中心軸易產(chǎn)生偏斜，影響燈座和車體的配合，故對于兩螺紋孔在零件鑄造完成后，再進行機械加工，而且機械加工的螺紋孔尺寸精度、形狀及表面粗糙度更好一些。 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第 3 章 方案論證 一模幾腔的論證 由于零件本身幾何尺寸較小，根據(jù)估算鎖模力的計算和所選的壓鑄機，若選用一模一腔，估算的鎖模力遠小于壓鑄機的鎖模力，即壓鑄機壓鑄能力沒有得到充分應(yīng)用。而選用一模兩腔，估算的鎖模力比較接近壓鑄機的鎖模力，而且生產(chǎn)效率得到了提高。故本設(shè)計選用一模兩腔。 型芯設(shè)置的方案論證 如圖 所示為汽車霧燈燈座的三維線框圖，若不設(shè)置型芯，雖然簡化了加工制造，但對后期修模來說要求很大，很可能會使模具直接報廢。例如對燈座底板下面的四根小柱子這里采用一個連環(huán)方案。一開始先不在四根小柱子處設(shè)置型芯，待加工后觀察此處是否粘膜。若有一處或幾處小柱子粘膜，則在成型四個小柱子處通過線切割割出四個孔用于安裝四個小型芯，下次生產(chǎn)若再發(fā)生粘膜，只需將發(fā)生粘膜處的型芯替換掉即可。設(shè)置了型芯可以提高模具的使用周期，對后期修模比較容易，而且提高了互換性。 圖 汽車霧燈燈座的三 維線框圖 第 3 章 方案論證 5 澆口位置設(shè)置的方案論證 若澆口位置設(shè)置在曲面的對面?zhèn)龋鐖D 所示，進澆位置距離曲面較遠，不利于曲面的成型，由于角度突變，會產(chǎn)生回流現(xiàn)象，曲面的表面質(zhì)量也不好。金屬液在充填的過程中因距離較長而損失過多的熱量會產(chǎn)生冷隔或花紋。 圖 澆口位置設(shè)置在曲面的對面?zhèn)? 若澆口位置設(shè)置在曲面?zhèn)龋鐖D 所示，進澆口到曲面距離短，有利于鑄件和曲面的成型，對曲面的表面質(zhì)量有利。在曲面?zhèn)纫彩菈鸿T件的厚壁處，此處設(shè)置較厚內(nèi)澆口，還可以提高補縮的效果。 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 澆口位置設(shè)置在曲面?zhèn)? 冷卻系統(tǒng)設(shè)置的方案論證 冷卻系統(tǒng)是比較重要的，它對模具的壽命、產(chǎn)品的脫模等都有很重要的意義。如果沒有水路就比較容易 粘 模，導(dǎo)致產(chǎn)品變形。模具溫度過高，造成模具被沖蝕，龜裂。但是汽車霧燈燈座壓鑄件較小，且壁薄，其所需的壓射比壓也不高，壓鑄件能夠自燃冷卻而不影響生產(chǎn)，在這里設(shè)計了冷卻水道沒有明顯的優(yōu)勢，反而增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，所以該模具無需設(shè)置冷卻系統(tǒng)。但由于在直澆道和分流錐處集熱比較嚴重，故在此處設(shè)置了冷卻水管。 第 4 章 分型面設(shè)計 7 第 4 章 分型面設(shè)計 分型面的形式與 設(shè)計 原則 將模具適當?shù)牡胤殖蓛蓚€或兩個以上可以分離 的主要部分，可以分離部分的接觸表面分開時能夠取出壓鑄件及澆注系統(tǒng)，成型時又必須緊密接觸，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。 分型面的形狀基本上有以下幾種形式：平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面、直分型面等幾種形式。 壓鑄件上位于模具分型面處的面也就是壓鑄件上的分型面。分型面與鑄件在模具中的位置、澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)的布置、模具的結(jié)構(gòu)、壓鑄件的精度等有密切的關(guān)系，選擇分型面應(yīng)符合以下原則： （ 1）分型面應(yīng)選在壓鑄件外形輪廓尺寸最大截面處。 （ 2）選擇的分型面應(yīng)使壓鑄件在開模后留在動模。 （ 3）分型面選擇應(yīng)保證壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量。 （ 4）分型面應(yīng)盡量設(shè)置在金屬流動方向的末端。 （ 5）分型面選擇應(yīng)便于模具加工。 （ 6）選擇分型面時應(yīng)盡量減小壓鑄件在分型面上的投影面積。 （ 7）在幾個方向有型芯的情況下，應(yīng)盡量將抽芯距短的、投影面積小的型芯作側(cè)向型芯。 分型面的位置設(shè)計 由于汽車霧燈燈座的曲面是規(guī)則的，所以選擇平直分型面，分型面為一平面且平行于壓鑄機動、定模安裝板平面。該分型面選擇在零件的底部如圖 所示。 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 圖 汽車霧燈燈座分型面 第 5 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計與排溢系統(tǒng)設(shè)計 9 第 5 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計與排溢系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)是一個不可分割的整體，共同對充填過程起著控制作用。 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是 熔融 金屬在壓力作用下充填模具型腔的通道。 在 壓鑄過程中，澆注系統(tǒng)除了引導(dǎo)金屬液進入型腔之外，還對壓力、速度、溫度、排氣等起調(diào)節(jié)作用，所以澆注系統(tǒng)對壓鑄件質(zhì)量起重要作用。因此，正確設(shè)計澆注系統(tǒng)是提高鑄件質(zhì)量、穩(wěn)定壓鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。 本論文所選的壓鑄機為 DCC160，為臥式冷室壓鑄機，其澆注系統(tǒng)由直澆道、橫澆道和內(nèi)澆口組成，余料與直澆道合為一體。開模時，整個澆注系統(tǒng)和壓鑄件隨動 模一起脫離定模。 直澆道設(shè)計 DCC160 壓鑄機的直澆道由壓室和澆口套構(gòu)成，如圖 所示。壓室與澆口套在裝配時 同軸度 要高，否則壓射沖頭不能順利的工作。要設(shè)計合理的直澆道，也要選擇合理的壓室，而壓室的選擇與壓射比壓和壓室充滿度有關(guān)。汽車霧燈燈座壓鑄件為鋁合金，其壓射比壓范圍為 25～ 100MPa，壓射比壓大了，則可選擇較小直徑的壓室，反之，壓射比壓小了，則可選擇大些的壓室。直澆道的厚度 H一般取直徑 D 的 1/31/2。澆口套靠近分型面一端的內(nèi)孔，長度在 1525mm 范圍內(nèi)時要加工出 1176。 30′ 2176。的脫 膜斜度。與直澆道相連接的橫澆道一般設(shè)在澆口套的上方，防止金屬液在壓射前流入型腔。 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 直澆道示意圖 橫澆道設(shè)計 橫澆道是連接直澆道和內(nèi)澆口的通道，橫澆道的作用就是把金屬液從直澆道引入內(nèi)澆口內(nèi)。橫澆道的結(jié)構(gòu)形式和尺寸取決于內(nèi)澆口的結(jié)構(gòu)、位置、方向和流入口的寬度，而這些因素是根據(jù)壓鑄件的形狀、結(jié)構(gòu)、大小、澆注位置和型腔個數(shù)來確定的。 橫澆道設(shè)計原則 （ 1）橫澆道截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口截面積，否則用壓鑄機壓力 流量特征曲線進行的一切計算都是無效的。 （ 2）為了減少流動阻力和回爐橫澆道，橫澆道的長 度應(yīng)盡可能的短，轉(zhuǎn)彎處應(yīng)采用圓弧過渡。 （ 3）金屬液通過橫澆道時的熱損失應(yīng)盡可能地小， 保證 其在 橫澆道 處 比 在型腔處 和 在 內(nèi)澆口 處 后凝固。 （ 4）橫澆道的截面積應(yīng)從直澆道開始向內(nèi)澆口方向逐漸縮小。 橫澆道形狀及尺寸的確定 橫澆道截面形狀參考《金屬壓鑄工藝與模具設(shè)計》圖 ，推薦選用梯形截面。梯形截面相比其他形狀易于加工，且在流道長度和流道體積相同的情況下流動阻力和熱量損失都較小。圓形截面雖然比較理想，但其加工的工藝性不佳，第 5 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計與排溢系統(tǒng)設(shè)計 11 生產(chǎn)實際中不常用。故將橫澆道截面形狀設(shè)計成梯形截面，并確定 H=10mm, B=12mm,橫澆道長度為 615mm。 內(nèi)澆口設(shè)計 整個澆注系統(tǒng)設(shè)計中最重要的就是內(nèi)澆口的設(shè)計，其將金屬液根據(jù)壓鑄件的形狀、結(jié)構(gòu)，以最佳流動狀態(tài)引入型腔，從而獲得優(yōu)質(zhì)的壓鑄件。由于本壓鑄件壁較薄，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故采用較薄的內(nèi)澆口，這樣可以保持必要的充填速度。從金屬液流向來看，應(yīng)首先充填深腔不易排氣的部位，避免先流向分型面而使分型面上的排氣槽堵塞，影響排氣。對于內(nèi)澆口位置的設(shè)置，前面已經(jīng)論證。內(nèi)澆口的形式有很多，結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)形狀和一模兩腔的設(shè)計，此處選用側(cè)澆口，并將內(nèi)澆口開設(shè)在分型面上。而且這種澆口適應(yīng)性強， 去除 澆口 也很方便，故在此處選用側(cè)澆口。 內(nèi)澆口厚度尺寸十分重要，其過大，澆口難去除；其過小，金屬液中雜 質(zhì) 可能堵住部分內(nèi)澆口而使內(nèi)澆口的有效流動面積變小。參照下表 內(nèi)澆口厚度經(jīng)驗數(shù)據(jù)和表 內(nèi)澆口寬度和長度的經(jīng)驗公式，結(jié)合零件形狀結(jié)構(gòu)特征，選取內(nèi)澆口厚度為 1mm，長度為 2mm，寬度為 45mm。 表 內(nèi)澆口厚度經(jīng)驗數(shù)據(jù) 合金種類 壓鑄件壁厚 ＞ ＞ 36 ＞ 6 復(fù)雜件 簡單件 復(fù)雜件 簡單件 復(fù)雜件 簡單件 為壓鑄件壁厚的百分數(shù) 鉛、錫合金 2040 鋅合金 2040 鋁、鎂合金 0． 4060 銅合金 — 4060 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 表 內(nèi)澆口寬度和長度的經(jīng)驗公式 內(nèi)澆口進口部位鑄件形狀 內(nèi)澆 口寬度 內(nèi)澆口長度 說明 矩形或方形板件 鑄件邊長的 倍 23 指從鑄件中軸線處側(cè)向注入，如離軸線一側(cè)的端澆口或點澆口則不受此限 圓形板件 鑄件外徑的 倍 內(nèi)澆口以割線注入 圓環(huán)形、圓筒形 鑄件外徑或內(nèi)徑的 內(nèi)澆口以切線注入 方框件 鑄件邊長的 倍 內(nèi)澆口以側(cè)壁注入 溢流與排氣系統(tǒng)設(shè)計 溢流槽和排氣槽的設(shè)置能消除局部紊亂造成的缺陷，還可以彌補因澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理而造成的鑄造缺陷，從而提高壓鑄件的質(zhì)量。因此，在 模具設(shè)計中，通常將排溢系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)作為一個整體來考慮。 對于汽車霧燈燈座這一壓鑄件，在矩形孔和兩圓孔處，由于鑄件壁較薄且強度不夠，故在此處設(shè)置溢流槽可以集熱，提高鑄件的強度。在曲面的對面設(shè)置溢流槽可以容納最先進入型腔的冷金屬液和混入其中的氣體和雜 質(zhì) ，避免金屬液產(chǎn)生冷隔、氣孔和夾渣，提高了壓鑄件的質(zhì)量。同時這些部位溢流槽的設(shè)置可以作為推桿的推出位置，從而避免燈座的變形，以及表面留有痕跡，還可以改善型腔溫度 場 的分布。 第 6 章 壓鑄機的選擇與校核 13 第 6 章 壓鑄機的選擇與校核 該汽車霧燈燈座幾何尺寸為 75 58 30mm。該零件尺寸較小， 在方案論證中確定采用一模兩腔進行壓鑄。 估算鎖模力 PAF ?? （ ） A：為含澆排系統(tǒng)在內(nèi)的全鑄件在分型面上的投影面積 P：比壓，根據(jù)壓鑄件強度要求（致密性好）等選擇，一般選擇 80MPa，壓鑄件投影面積為 4306mm178。 則 1 2 9 1 3 0 6 ????A mm178?！?130cm178。， 1 3 3 0 ????? PAF 噸 預(yù)選壓鑄機 根據(jù)鎖模力的計算，結(jié)合壓鑄件技術(shù)要求，如有耐壓、強度要求等選擇 DCC160壓鑄機。 DCC160 壓鑄機的技術(shù)參數(shù)表如表 所示。 表 DCC160 壓鑄機的技術(shù)參數(shù)表 項目 DCC160 單位 鎖模力 1600 kN 鎖模行程 380 mm 模板尺寸（水平 垂直） 680680 mm 哥林柱內(nèi)距 460460 mm 哥林柱直徑 85 mm 壓射力（增壓） 254 kN 射料行程 340 mm 沖頭直徑 40 50 60 mm 射料量（鋁） kg 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 鑄造壓力（增壓） 198 127 88 MPa 鑄造面積 80 125 180 cm178。 最大鑄造面積（ 40MPa） 400 cm178。 射料位置 140 mm 沖頭退出距離 135 mm 壓室法蘭直徑 110 mm 壓室法蘭突出定板高度 10 mm 頂出力 108 kN 頂出行程 85 mm 系統(tǒng)工作壓力 14 MPa 電機功率 15 kW 油箱容量 400 L 機器重量 6400 kg 機器外形尺寸（長 寬 高） 530016002700 mm 比壓選擇與核算 根據(jù)液體力學(xué)原理可知， 沖頭壓射力 =射出缸推 SaP APAP ???0 （ ） 即：壓射比壓 ?沖頭截面積 =系統(tǒng)工作壓力 ?壓鑄機壓射缸截面積 上式說明沖頭直徑越小則壓室截面積越小，所能獲得的壓射比壓越大 220 ?????P 則： M P acmkgP 88/875 2 ?? 該壓鑄機在 70mm 壓室直徑狀態(tài)下可提供的最大比壓為 88MPa 大于 80MPa， 說明上述比壓選擇合理可行。 第 6 章 壓鑄機的選擇與校核 15 充填率計算 %1 00????? ?KP LA M 總 （ ） M 總 :包括澆排系統(tǒng)在內(nèi)的鑄件總重量 （一模多腔時， M總 =一個鑄件的重量 X 模腔數(shù) +澆排系統(tǒng)重量） Ap：沖頭截面積 Lk：空壓射行程 ? ：合金液密度 這里： gM 385?總 ，沖頭直徑 cmd 4? ，空壓射行程 cmLK 34? ， 合金液密度 3/ cmg?? 則： %% 3852 ??? XXXX? ，符合標準 30%70% 定型 初選的 DCC160 壓鑄機經(jīng)各項校核都符合要求，所以此設(shè)計的壓鑄機最終確定為臥式冷壓室壓鑄機型號為 DCC 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 第 7 章 汽車霧燈燈座壓鑄模成型零件 設(shè)計 壓鑄模由成型零件和結(jié)構(gòu)零件組成。成型零件為模具結(jié)構(gòu)中構(gòu)成型腔的零件。模具所必要的其他零部件統(tǒng)稱結(jié)構(gòu)零部件。 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零件結(jié)構(gòu)形式 壓鑄模成型零件主要是指鑲塊和