【文章內(nèi)容簡介】 由于成型零件和澆注系統(tǒng)的零件均與高溫的金屬液直接接觸，所以它們應(yīng)選用經(jīng)過熱處理的耐熱鋼制造。（3）模體結(jié)構(gòu)。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，將模具的各個結(jié)構(gòu)件組成一個模具整體，并能夠安裝到壓鑄機上，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。導(dǎo)柱和導(dǎo)套是導(dǎo)向零件，又被稱為導(dǎo)準(zhǔn)零件。它們的作用是引導(dǎo)動模板與定模板在開模和合模時能沿導(dǎo)滑方向移動，并準(zhǔn)確定位。（4）頂出和復(fù)位機構(gòu)。將壓鑄件或澆注余料從模具上脫出的機構(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。同時，為使頂出機構(gòu)在移動時平穩(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。為便于清理雜物或防止雜物影響推板的正確復(fù)位，還在推板底部設(shè)置限位釘。（5）側(cè)抽芯機構(gòu)。當(dāng)壓鑄件側(cè)面有側(cè)凹或側(cè)凸結(jié)構(gòu)時，則需要設(shè)置側(cè)抽芯機構(gòu)，如圖中斜滑塊、側(cè)型芯、斜滑塊限位釘、彈頂銷、彈簧等。（6）其它。除以上各結(jié)構(gòu)單元外，模具內(nèi)還有其它用于固定各相關(guān)零件的內(nèi)六角螺栓以及銷釘?shù)萚17]。圖210 模具總裝圖第3章 成型零件及斜滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零件設(shè)計概述成型零件是與高溫金屬液接觸的零件，用于形成澆注系統(tǒng)和鑄件。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）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)。（2）鑄件成型零件：型芯、鑲塊、斜滑塊塊，用于形成鑄件。成型零件的結(jié)構(gòu)形式主要可以分為整體式和組合式兩類。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。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。3）局部組合式結(jié)構(gòu) 型腔和型芯由整塊材料制成，局部鑲有成型鑲塊的組合形式。4）完全組合式結(jié)構(gòu) 由多個鑲拼件組合而成的成型空腔。成型零件直接接觸高溫、高壓、高速的液態(tài)金屬，受機械沖擊、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。由于本文中采用斜滑塊抽芯系統(tǒng)，其也與液態(tài)金屬直接接觸，故放入本章介紹[18]。（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。圖（a）由于制造和裝卸比較方便，在中小型模具中應(yīng)用比較廣泛。圖（b）是利用臺肩將澆口套固定在兩模板之間，裝配牢固，但拆裝均不方便。圖（c）是將壓鑄模的安裝定位孔直接設(shè)置在澆口套上。圖（d）、（e）型式用于中心進料圖 （f）是導(dǎo)入式直澆道的結(jié)構(gòu)型式。本課題選用圖（a）的形式。圖31 澆口套結(jié)構(gòu)形式（2）澆口套與壓室的連接方式連接方式如圖32所示。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。圖32（b）保證了它們的同軸度要求。圖32 澆口套與壓室連方式接本課題采用（a）類連接，即平面對接的方式，此類連接便于裝卸。（3）澆口套的尺寸與配合精度澆口套尺寸根據(jù)具體情況設(shè)計，具體尺寸參見附錄。配合精度：取、取、取 、取、取。（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。底座鑄件模具設(shè)計按國家標(biāo)準(zhǔn)選取的材料為4Cr5MoSiV1,熱處理要求為44～48HRC。 鑄件成型零件設(shè)計 成型收縮率成型收縮率是指鑄件收縮量與成型狀態(tài)鑄件尺寸之比，收縮分三種情況（見圖33）：（1）自由收縮 在型腔內(nèi)的壓鑄件沒有成型零件的阻礙作用，圖中。（2）阻礙收縮 如圖中，有固定型芯的阻礙作用。（3）混合收縮 如圖中，這種情況較多。圖33 壓鑄件收縮率的分類由參考文獻[16]%～%，%~%，%～%。取YX041鋅合金的自由收縮=%，阻礙收縮為，混合收縮為=%。 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。為了保證鑄件組裝時不受阻礙，型腔尺寸以大端為基準(zhǔn)，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少；型芯尺寸以小端為基準(zhǔn)，另一端按脫模斜度相應(yīng)增大。 2）兩面均留有加工余量的鑄件。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。3）單面留有加工余量的鑄件。型腔尺寸以非加工面的大端為基準(zhǔn)，加上斜度尺寸差及加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少。型芯尺寸以非加工面的小端為基準(zhǔn)，減去斜度尺寸差及加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)放大。（2）脫模斜度的尺寸配合面外表面最小脫模斜度α取，內(nèi)表面最小脫模斜度β取。非配合面外表面最小脫模斜度α取， 內(nèi)表面最小脫模斜度β取1176。由于底座內(nèi)腔深度50mm，則脫模斜度可取小[19]。 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，可以不進行機械加工。同時，由于壓鑄件內(nèi)部可能有氣孔，所以應(yīng)盡量避免再進行機械加工。但是，某些部位還是應(yīng)該進機械加工。如裝配表面、裝配孔、成型困難沒有鑄出的一些形狀，去除內(nèi)澆口、溢流口后的多余部分等。底座鑄件的加工余量選取根據(jù)參考文獻[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。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。把尺寸變大的尺寸稱為趨于增大尺寸，變小的尺寸稱為趨于變小尺寸。在確定成型零件尺寸時，趨于增大的尺寸應(yīng)向偏小的方向取值；趨于變小的尺寸應(yīng)向偏大的方向取值；穩(wěn)定尺寸取平均值。根據(jù)參考文獻[16]，成型零件尺寸的計算公式如下： 式中：—成型件尺寸；—成型零件制造偏差；—壓鑄件尺寸（含脫模斜度、加工余量）；—收縮率；n—補償系數(shù)；—壓鑄件尺寸偏差。n為損耗補償系數(shù)，由兩部分構(gòu)成，其一是壓鑄件尺寸偏差的，其二是磨損值，一般為壓鑄件尺寸偏差的，因此。成型零件尺寸制造偏差=。已知鑄件尺寸公差等級為CT5，根據(jù)參考文獻查表可得鑄件基本尺寸的相應(yīng)尺寸公差。由鑄件圖可知型腔尺寸有：Φ100，h270，4R25，Φ190，h224，h6。型芯尺寸有：，Φ80，h210,4R50，h2。中心尺寸有：L121，L220。(1)型腔尺寸計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。計算公式為： (2)型芯尺寸計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。計算公式為： (3)中心距位置尺寸計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。公式為： 成型零件裝配圖定模與動模合攏后形成的空腔通常稱為型腔，而構(gòu)成型腔的零件即為成型零件。成型零件包括固定和活動的鑲塊與型芯。模具成型零件立體圖如圖34所示，裝配圖如圖35所示。圖34 鑄件成型零件立體圖圖35 鑄件成型零件裝配圖1—澆口套；2—定模鑲塊；3—動模斜滑塊：4—鑲塊：5—彈簧頂銷6—小型芯；7—主型芯 斜銷機構(gòu)設(shè)計 側(cè)抽芯系統(tǒng)概述當(dāng)鑄件上具有與推出方向不一致的側(cè)孔、側(cè)凹或側(cè)凸形狀時，在壓鑄成型后，此處的成型零件會阻礙壓鑄件的推出，必須設(shè)置可以移動的側(cè)型芯。在鑄件推出前，先將型芯抽出，消除障礙后，再將壓鑄件推出，合模時，再將型芯回復(fù)到原來的成型位置。完成側(cè)抽芯的抽出和復(fù)位動作的機構(gòu)稱為側(cè)抽芯機構(gòu)。側(cè)抽芯機構(gòu)有多種形式，但應(yīng)用較多的是斜銷機構(gòu)和斜滑塊機構(gòu)。斜銷機構(gòu)較復(fù)雜，但用途較廣；斜滑塊機構(gòu)簡單，僅用于側(cè)凹較淺的情況[20]。(1) 斜銷側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。圖36是斜銷側(cè)抽芯的工作過程。斜銷側(cè)抽芯機構(gòu)主要用于側(cè)孔抽芯，分型面為垂直分型面。(2) 斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)。如圖37所示，(a)為合模狀態(tài)，(b)開模，(c)抽出型芯。在定模板的推動下，斜滑塊復(fù)位。本課題根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點選擇了斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)。圖36 斜銷側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)工作過程 （a）合模狀態(tài) （b）開模狀態(tài)(c)抽芯狀態(tài) 圖37 斜滑塊機構(gòu)工作過程 斜滑塊機構(gòu)基本結(jié)構(gòu)斜滑塊抽芯機構(gòu)，主要由定位銷和斜滑塊組成。特點是：結(jié)構(gòu)緊湊，動作可靠，常用于側(cè)成型面積較大，側(cè)孔、側(cè)凹較淺，所需抽芯力不大的情況。斜滑塊抽芯基本結(jié)構(gòu)如圖38所示。圖38 斜滑塊抽芯基本結(jié)構(gòu)1－定模板；2－限位銷；3－斜滑塊；4