【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 21鑄件立體圖 鋁合金平板圖的具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖 22 22零件圖 要從壓鑄工藝性的觀點(diǎn)來(lái)審視分析產(chǎn)品零件的合金材料、形狀結(jié)構(gòu)、尺寸精度及其他特點(diǎn)。對(duì)那些不適合壓鑄的因素要予以排除使其合理化。只有在必要時(shí)才采用特殊的模具結(jié)構(gòu)和特殊的工藝措施。諸如形成內(nèi)側(cè)凹的活動(dòng)鑲件、配用真空壓鑄系統(tǒng)等。對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析，一般要注意的問(wèn)題列述如下： （ 1）合金種類及要求的技術(shù)性能； （ 2）尺寸精度及形位精度； （ 3）壁厚、壁的連接、肋和圓角； （ 4）分型、出模方向與出模斜度； （ 5）抽芯部位、有無(wú)型芯交叉和內(nèi)側(cè)凹； （ 6）推出方向、推桿位置； （ 7）小孔、深孔、螺紋和齒的壓鑄； （ 8）鑄入鑲嵌件的裝夾定位及金屬的包覆； （ 9）圖案、文字、符號(hào)和凸紋； （ 10）基準(zhǔn)面和機(jī)械加工的部位； （ 11）表面外觀； （ 12）特殊質(zhì)量要求。 壓鑄件的尺寸公差 GB64l4— 86《鑄件尺寸公差》中規(guī)定了壓力鑄造生產(chǎn)的各種鑄造金屬及合金鑄件的尺寸公差。此項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等效采用 IS08062－ l984《鑄件尺寸公差制》。 鑄件尺寸公差的代號(hào)為 CT。 由于設(shè)計(jì)的零件是鋁合金壓鑄件，故選取 CT5～ CT7。查文獻(xiàn) [1]表 2－ 5 可知 : 再根據(jù)此次設(shè)計(jì)零件的成產(chǎn)要求，所以公差等級(jí)選擇 CT7。 鑄孔 由于在實(shí)際生產(chǎn)中機(jī)械加工比較麻煩，而且此零件對(duì)孔的要求并不是很高，為了節(jié)省時(shí)間，所以鑄件的所有孔均采用鑄造的方法。 壓鑄機(jī)的選擇 ************* 本課題設(shè)計(jì)的壓鑄件在分型面的投影面積為 ？ cm2 壓鑄件的重量為 ？ kg,鋁 合金一般件的推薦壓射比壓為 30～ 50MPa， 這里我們?nèi)?40MPa，有參考文獻(xiàn)《壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 50 頁(yè)圖 35 查出， 選擇壓鑄機(jī)的主要原則是要考慮鎖模力和壓室的容量 ，我們這里 采用常用的臥式冷室壓鑄機(jī)，其型號(hào) 選用 J1113G 合理的確定分型面，不但能夠簡(jiǎn)化壓鑄型的結(jié)構(gòu)，還能保證鑄件的質(zhì)量。壓鑄模的分型面是指壓鑄模的定模和動(dòng)模結(jié)合的表面。而模具上垂直于鎖模力方向的結(jié)合面，即為基本分型面。 分型面的類型 各種常見(jiàn)的分型面類型如圖 31 所示。 分型面選擇基本原則 （ 1）選在鑄件最大輪廓尺寸處，以便脫模。 （ 2）盡可能地使壓鑄件在開(kāi)模后留 在動(dòng)模部分 （ 3）有利于澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)的布置 （ 4）保證壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量 （ 5）簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、便于模具加工 （ 6）避免壓鑄機(jī)承受臨界載荷 （ 7）避免使用定模抽芯機(jī)構(gòu) （ 8）應(yīng)考慮壓鑄合金的性能 對(duì)具體的鑄件，在選擇分型面的時(shí)候，要全面滿足這些原則是很難的，有時(shí)會(huì)發(fā)生矛盾，因此常常是滿足最重要原則的情況下，再適當(dāng)考慮其他問(wèn)題，分清主次，選擇合適的方案 平板件分型面選擇 由于本文所述的平板件，底面是一個(gè)大的平面，從模具的成形性和可加工性，以及平板件結(jié)構(gòu)考慮，選擇底面大平面作為分型 面，如圖 22，這樣分型則模具加工簡(jiǎn)單，出模也很方便。如此的分型面設(shè)計(jì)，有利于澆注系統(tǒng)和溢流系統(tǒng)的布置，澆口和溢流槽去除方便，鑄件成型后外形美觀，沒(méi)有多余的留痕。綜合考慮到這些因素和條件，平板件的分型面就確定了。 22分型面 澆注系統(tǒng)是金屬液在壓力作用下充填型腔的通道，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著金屬液在模型中的流動(dòng)狀態(tài)以及進(jìn)入型腔的位置和方向，合理 的澆注系統(tǒng)和集渣包是獲得合格鑄件的重要因素。只有澆注系統(tǒng)確定后才能確定壓鑄模的總體結(jié)構(gòu)。 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)需考慮的因素： ①壓鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ②技術(shù)要求 ③合金種類及其特性 ④壓鑄機(jī)類型及特點(diǎn) 壓鑄模澆注系統(tǒng)組成直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口、余料 我的第一種方案 5個(gè)內(nèi)澆口，內(nèi)澆道與橫澆道一體。如圖 23 23 帶澆注系統(tǒng)的零件圖 內(nèi)澆口的設(shè)計(jì) 內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)主要是確定內(nèi)澆口的位置、形狀和尺寸。由于鑄件的形狀復(fù)雜多樣，涉及的因素很多，設(shè)計(jì)時(shí)難以完全滿足應(yīng)遵循的原則，內(nèi)澆口的截面積目前尚無(wú)切實(shí)可行的精確計(jì)算方法，因此進(jìn)行內(nèi)澆口設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)驗(yàn)是很重要的因素。 一、內(nèi)澆口位置選擇依據(jù)： (1)保證金屬液先充填型腔深處難以排氣部位，避免過(guò)早封住分型面，使排氣順暢； (2)避免金屬液正面沖擊型芯和型腔； (3)少用分澆口，減少金屬液匯流； (4)使流程盡量短，流向改變少； (5)考慮內(nèi)澆口的去除 。 二、內(nèi)澆口作用及設(shè)計(jì)內(nèi)容： 內(nèi)澆口作用：根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、大小，將金屬液以最佳流動(dòng)狀態(tài)引入型腔，以獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件。 設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定內(nèi)澆道位置、形狀和尺寸。 三、內(nèi)澆口設(shè)計(jì)的原則： (1)有利于壓力傳遞，一般設(shè)在壓鑄件厚壁處，有利于型腔排氣。 (2)薄壁復(fù)雜壓鑄件．用較薄的內(nèi)澆口，以保證較高的充填速度；一般結(jié)構(gòu)壓鑄件，用較厚內(nèi)澆口，使金屬液流動(dòng)平穩(wěn)。 (3)金屬液進(jìn)入型腔后不能正面沖擊型芯，以減少動(dòng)能損耗，防止型芯沖蝕。 (4)應(yīng)使金屬液充填型腔時(shí)的流程盡可能短，以減少金屬液的熱量損失： (5)內(nèi)澆道的數(shù)量以單道為主，以防止多道金屬液進(jìn)入型腔后從幾路匯合，相互沖擊，產(chǎn)生渦流、裹氣和氧化夾渣等缺陷。 (6)壓鑄件上精度、表面粗糙度要求較高且不加工的部位，不宜設(shè)置內(nèi)澆道。 (7)內(nèi)澆道的設(shè)置應(yīng)便于切除和清理 四、內(nèi)澆口截面積 Ag 計(jì)算 達(dá)伏克對(duì)內(nèi)澆道截面積和壓鑄件質(zhì)量之間的關(guān)系提出的經(jīng)驗(yàn)公式： 3/g VA ? 式中 Ag— 內(nèi)澆口面積（ 2mm ） V壓鑄件的體積 由此可以得到平板件 3 8 03/1 1 2 03/g ??? VA 2mm 五、平均壁厚 b 的計(jì)算 查《壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 96頁(yè) b= 式中： 1b , 2b , 3b 為各個(gè)部位的壁厚。 1S , 2S , 3S 為對(duì)應(yīng)部位壁厚的面積。 經(jīng)計(jì)算，壓鑄件的平均壁厚約為 b=8mm。 六、內(nèi)澆口尺寸設(shè)計(jì) 內(nèi)澆口厚度尺寸 h計(jì)算 注意點(diǎn)： (1)一般 ≤ hg ≤ *相連的壓鑄件壁厚。 (2)h 過(guò)小，澆口處合金液凝固過(guò)快，鑄件內(nèi)部組織疏松； h 過(guò)大，鑄件輪廓不清，內(nèi)澆口切除困難。 由于已經(jīng)計(jì)算出平均壁厚 b，我們通過(guò)查表 24，并綜合要注意的要點(diǎn)，確定 內(nèi)澆口厚度尺寸 h=4mm .......... .......*** 321 332211 ??? ??? SSS SbSbSb 表 24 內(nèi)澆口厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 單位：（ mm） 合金 壓鑄件壁厚 36 ﹥ 6 復(fù)雜 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 簡(jiǎn)單 與鑄件壁厚之比 /% 鋅合金 2040 鋁合金 4060 鎂合金 4060 銅合金 4060 內(nèi)澆口寬度 B 的計(jì)算 由公式 Ag=h*B 得到 B=Ag/h=380/4=95mm 內(nèi)澆口長(zhǎng)度 L 2L3mm 綜合考慮 L=3mm 七、單個(gè)內(nèi)澆口的尺寸 第一種方案內(nèi)澆口的具體尺寸為： B=20mm L=3mm h=4mm 橫澆道的設(shè)計(jì) 橫澆道是指從直澆道未端到內(nèi)澆道口之間的通道。本次設(shè)計(jì)零件的橫澆道選用梯形橫澆道。 一、橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)： (1)橫澆道的截面積應(yīng)從直澆道起到內(nèi)澆口止，逐漸縮小，如在橫澆道中出現(xiàn)截面積擴(kuò)大的現(xiàn)象，金屬液流過(guò)這里時(shí)則會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，由此必然會(huì)吸收分型面上的空氣，增加金屬液流動(dòng)過(guò)程中的渦流。 (2)橫澆道應(yīng)具有一定的厚度和長(zhǎng)度，若橫澆道過(guò)薄，則熱量損失大；若過(guò)厚時(shí)冷卻速度緩慢，影響生產(chǎn)率，增大金屬消耗。保持一定長(zhǎng)度的目的，主要對(duì)金屬液起到穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。 (3)橫澆道截面積在任何情況下都不應(yīng)小于內(nèi)澆口截面積。 (4)模具上橫澆道部分，應(yīng)順著金屬液的流動(dòng)方向研磨，其表面粗糙度不大于 m。 二、 橫澆道的形式及尺寸 (1)橫澆道截面積的計(jì)算 由《壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 115 頁(yè)表 428 可知 Ar=(34)Ag 取 Ar=3Ag 式中 Ar— 橫澆道的截面積， mm178。； Ag— 內(nèi)澆口截面積， mm178。； 由此可得每個(gè)橫澆道的面積為 222853803 mmAr ???? （ 2）橫澆道的尺寸計(jì)算 根據(jù)公式 ArCD 1? ArCW 2? 式中 D橫交道深度或直徑（ mm） W橫澆道寬度（ mm） Ar橫澆道截面積（ 2mm ） 1C , 2C 系數(shù) 由《壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 表 429 可查的 1C =； C2= 則 mmD 2 87 3 ??? 取 D=26mm. mmW 2 83 3 ??? 取 W=20mm. 由此可以算出每個(gè)橫澆道的具體尺寸位： D=26mm， W=20mm， L=20mm 三、 橫澆道與內(nèi)澆口的連接方式 把內(nèi)澆道，橫澆道設(shè)置在同一模面上，內(nèi)澆道，橫澆道都設(shè)置在動(dòng)模上，端面聯(lián)接 方式如圖 25 所示。其剖面圖如圖 26 所示 25橫澆道與內(nèi)澆口連接方式 26 橫澆道與內(nèi)澆口剖面圖 直澆道的設(shè)計(jì) 臥式冷室壓鑄機(jī)直澆道一般由壓鑄機(jī)上的壓室和壓鑄模上的澆口套組成，在直澆道上的這一段稱為余料。 一、直澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn) ： （ 1)根據(jù)所需壓射比壓和壓室充滿度選定壓室和澆口套的內(nèi)徑。 （ 2)澆口套的長(zhǎng)度一般應(yīng)小于壓鑄機(jī)壓射沖頭的跟蹤距離，便于余料從壓 室中脫出。 （ 3)橫澆道人口應(yīng)開(kāi)設(shè)在壓室上部?jī)?nèi)徑二分之二以上部位，避免金屬液在重力作用下進(jìn)人橫澆道，提前開(kāi)始凝固。 （ 4)分流器上形成余料的凹腔其深度等于橫澆道的深度，直徑與澆口套相等，沿圓周的脫模斜度約 5176。 （ 5)有時(shí)將壓室和澆口套制成一體 ,形成整體式壓室。內(nèi)孔精度好，壓射時(shí)阻力小，但小，但加工較復(fù)雜，通用性差。 （ 6)采用深導(dǎo)人式直澆道，可以提高壓室的充滿度，減小深型腔壓鑄模的體積，當(dāng)使用整體式壓室時(shí)，有利于采用標(biāo)準(zhǔn)壓室或現(xiàn)有的壓室。 （ 7)壓室和澆口套的內(nèi)孔，應(yīng)在熱處理和精磨后，再沿軸線方向進(jìn)行研磨 ，其表面粗糙度不大于 m 二、直澆道尺寸的確定 根據(jù)以上要點(diǎn)可以確定最佳尺寸為： D=60mm， H=30mm 溢流槽的設(shè)計(jì) 在模型設(shè)計(jì)中必須將溢流槽和澆注系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)考慮。溢流槽的采用和設(shè)置是提高壓鑄件質(zhì)量，消除局部紊流帶來(lái)的缺陷的重要措施之一，有時(shí)還可 以彌補(bǔ)由于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理而帶來(lái)的鑄造缺陷。其作用與效果主要決定于設(shè)置的部位，容量大小以及本身的結(jié)構(gòu)形式等。溢流槽的總?cè)莘e不少于壓鑄件體積的 20%，小型鑄件比值應(yīng)更大。本設(shè)計(jì)選擇的是梯形溢 流槽，如圖 27 所示 27梯形溢流槽 一、溢流槽的作用 存儲(chǔ)帶有雜質(zhì)和冷污的金屬，也起到過(guò)渡排氣的作用