【文章內容簡介】 和拋光時應注意拋光方向，不形成垂直于脫模方向的劃痕，否則會發(fā)生脫出困難而造成成型中斷。 主流道與噴嘴接 觸處多作成半球開的凹坑，二者應嚴密的結合，避免高壓鋁合金熔體溢出，凹坑球半徑 2R 應比噴嘴球頭半徑 1R 大 1～ 2mm，如若相反則主流道凝料無法脫出 。如大得太多則密封作用不好。主流道小端直徑應比壓鑄機噴嘴孔直徑約大 ～ 1mm，常取 4~8mm? ，視制品大小及補料要求決定。大端直徑應比分流道深度大 以上，其錐角不宜太大，一般取 2~6??。由于主流道與壓鑄機的高溫噴嘴反復接觸和碰撞，所以設計成獨產的主流道襯套，選用優(yōu)質鋼材制作并經 熱處理提高硬度。主流道襯套要求承受交變應力，其外圓盤直徑不能太大，以避免肩部彎矩過大，配合段的直徑 1D 亦不宜過大，以免注入模內的金屬液產生過大的反壓力，使主流道襯套后退，甚至將連接螺釘拉斷。 畢業(yè)論文 第 頁 11 圖 31 噴嘴與主流道襯套接觸面的尺寸關系 SR2= SR1+1~2（ mm） d=d1 +~1（ mm） h=3 有的設計將主流道襯套的大圓盤設計成模具定位環(huán)，用來安裝模具時作定位作用，并高出定模表面 5～ 10mm，但當定位環(huán)直徑 D與配合段外徑 1D 相差甚大 時，則應將襯套與定位環(huán)分開設計。機殼壓鑄模具澆口套固定形式如圖 32所示： 圖 32 機殼壓鑄模具澆口套固定形式 27— 主流道襯套 28— 定位環(huán) 畢業(yè)論文 第 頁 12 內澆道系統(tǒng)設計 1. 機殼壓鑄模具采用是的一模一腔， 內澆道的設計應盡量保證各鑄型均勻 地順序地充滿，并均衡地補料，盡量縮短流道長度、降低澆注系統(tǒng)凝料重量。 澆注系統(tǒng)投影面積的重心應盡量接近注塑機鎖模力的中心，一般在模板的中心上。只有滿足以上幾點要求，適用于生產高精度的制品。 2．按允許流動阻力優(yōu)化分流道尺寸 在 機殼壓鑄模具 中要降低流動阻力，應使分流道盡量短且轉彎少。此分流道的斷面尺寸要足夠大，以降低壓力損失和溫度損失，縮短充模時間，使能生產出高質量 機殼壓鑄 制品。但是過大的流斷面增加了澆注系統(tǒng)回頭金屬液重量，增加了回頭金屬液配用比例，不但多耗能，且會降低 機殼壓鑄 制品質量。此外粗大流道要求較 長的冷卻時間，延長了作業(yè)周期，降低了機器的效益。它在分型面上的投影面積增大，減小了作用在制品上的有效鎖模力，因此單方面地過多強調采用大流道來降低壓力和溫度損失是片面的。 3．分流道截面形狀的設計 分流道常見斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、 U形、半圓形、矩形等數(shù)種，希望選取易于加工，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最小的斷面形狀。從減少熱損失的角度出發(fā)其比表面積（即單位體積所具有的表面積，約等于斷面周長與斷面面積之比）應 越小越好，從減 少流動阻力的角度也有類似的結論。 各種斷面形狀如圖 36 所示： 圖 36 流道斷面形狀 圓形截面是分流道比較理想的形狀，但其加工的工藝性不佳，生產實際中 畢業(yè)論文 第 頁 13 不常用。相對而言，梯形截面易加工，故在機殼壓鑄模具 中分流道截面形狀 設計 成半 梯形 （ w=8mm,h=5mm） 澆口的設計 澆口直接與壓鑄件相連，把鋁合金熔體引入型腔。常用的澆口形式有直接澆口、側澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點澆口、潛伏澆口、護耳澆口共 11種。澆口是澆注系統(tǒng)的關鍵部位，澆口的形狀和尺寸對塑件質量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個流道中斷面尺 寸最小的部分，對充模流動起控制性作用，成型后制品與澆注系統(tǒng)從澆口處分離，因此其尺寸又影響著后加工工作量的大小和鑄件外觀。 電子零件機殼的模具就采用側澆口，因為此種澆口加工容易，修整方便，并可根據(jù)壓鑄件形狀特征靈活地選擇進料位置，它普遍使用于中小型壓鑄件模具，且對各種鋁合金的成型適應性均較強。 其最大特點是可以分別調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。澆口封閉時間即補料時間 ,主要由澆口的厚度決定。當厚度決定后 ,根據(jù)金屬液的流動性能選擇適當?shù)募羟兴俾屎土鲃铀俣?,再依據(jù) 機殼 的重量確定澆口寬度。因此矩形澆口容易調整到最 佳工藝條件 ,被廣泛地采用。其經驗計算公式如下 ,澆口深度 h為 h=k ? （ 31） 式中 ? — 制品在澆口位置處的壁厚（ mm） k— 材料系數(shù) 取 k= 澆口的寬度 a=s/h （ 32） 式中 s－內澆口截面積（ mm2 ） 壓鑄件連同溢流槽所需金屬液的體積 V=218+82=300 cm2，平均壁厚 根據(jù)《壓鑄模具設計師手冊》 P237 圖 7— 13 得出 充填時間 s=70s 畢業(yè)論文 第 頁 14 金屬液流量 Q=內澆口充填速度 Vg=50m/s 內澆口截面積 Ag=80mm2 本次設計 4 個內 澆口，所以每個內澆口的截面積 s=20mm2 h= = a=20/=8mm 機殼壓鑄模具成型零部件的設計 概述 型腔是模具上直接成型壓鑄件的部位。直接構成模具型腔的所有零件都稱為成型 零部件，通常包括：凹模、凸模、成型桿、成型環(huán)、各種型腔鑲嵌件等。機殼 模具 型腔設計步驟和主要內容如下： 1．根據(jù) 機殼 形狀、 機殼 使用要求、材料 YL302 的成型性能等確定型腔的總體結構，其內容包括：分型面位置、進澆位置、排氣位置、脫模方式等。 2．從制造角度決定型腔是否采用組合式。若需組合，決定各構成零件之間的組合方式，詳細的確定各零件的結構。 3． 根據(jù) 機殼 尺寸和成型收縮率大小計算成型零件上對應的成型尺寸。 4． 根據(jù)成型時的鋁合金熔體壓力，對成型零件進行剛度和強度校核。 型腔分型面位置和形狀的設計 分開模具 取出鑄件的面，通稱為分型面。壓鑄模有一個分型面和多個分型面的模具。分型面設計得是否得當，對制件質量、操作難易、模具機構復雜性有很大影響，主要應考慮以下幾點。 1． 機殼 在型腔中放置位置的確定 鑄件從模具內取出時，一般只采用一個與壓鑄機開模運動方向垂直的分型面，特殊情況下才采用多個分型面。應設法避免與開模運動垂直或傾斜的側向分型和側向抽芯，因為這會增加模具結構的復雜程度。為此，在安排 機殼 在型腔中的方位時，要盡量避免與開模運動相垂直或傾斜的方向有側凹或側孔。 畢業(yè)論文 第 頁 15 2．分型面形狀的決定 機殼模具 分型面是與壓鑄機開模 方向相垂直的平面。但也有將分型面作成傾斜的平面，這樣的分型面雖然型腔制造和制品脫模比較容易，但加工較為困難。 3． 分型面位置的選擇 因為分型面處不可避免地會在鑄件上留下溢料痕跡，或拼合不準確的痕跡，故分型面最好不要選在制品光亮的外表面或帶圓弧的轉角處。除了必須開設在機殼斷面輪廓最大的地方，還應考慮以下幾種因素。 （ 1）從 機殼 的推出裝置方便考慮，分型時要盡可能地使 軸座 留在動模邊。機殼 上型芯形狀簡單、錐度適中， 機殼 對型芯的包緊力不是特別大，這種型芯可以設在定模邊，而將凹模放在動模邊。這樣開模后，鑄件留 在動模上，型芯大部分已抽出，動模對鑄件的包緊力很小，鑄件容易脫模，故采用推桿推出鑄件，這樣不僅制造簡單還節(jié)省了材料。 （ 2）從保證鑄件機殼的尺寸精度從發(fā)，取分型面時最好把鑄件分放在模具分型面的一側。當鑄件上某些部位不便設在分型面的同一側時，則應設計特殊的定位裝置。 （ 3）從排氣效果考慮， 機殼 模具分型面應盡量與型腔充填時金屬液的料流末端所在的型腔內壁表面重合。 成型零件的結構設計 構成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括凸模、凹模、型芯、鑲塊、各種成型環(huán)、各種成型桿。由于型腔直接與高溫高壓的 金屬液相接觸，它的質量直接影響制件 殼的 質量，因此要求型腔有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性，以承受金屬液的擠壓力和流動力、摩擦力，有足夠的精度和適當?shù)谋砻娲植诙龋员ＷC鋁合金質表面的光亮美觀、容易脫模。一般來說，成型零件都應進行熱處理，或預硬化處理，使其具有一定的硬度。 1. 凹模的結構設計 凹模的結構有整體式凹模和組合式凹模。組合式凹 模按組合形式的不同可分為整體嵌入式凹模、局部鑲嵌式的凹模、四壁拼合的 畢業(yè)論文 第 頁 16 組合式凹模、底部大面積鑲嵌組合式凹模等。 （ 1）整體式凹模 整體式凹模是一整塊金屬切削加工而成，特點是牢固、不易變形，剛度、強度可得到保證，但更換成型部分不方便。因此整體式凹模常用在形狀簡單的中、小型模具上或大型注射力要求高的模具上。 （ 2）整體嵌入式凹模 為了便于加工，保證型腔沿主分型面分開的兩半合模時的對中性，常將小型型腔對應的兩半做成整體嵌入式，兩嵌塊的外廓斷面尺寸相同，分別嵌入相互對中的動定模模板的通孔內。為保證兩通孔的對中性良好，可將動定模配合后一道加工，當機床精度要求高時也可分別加工。 （ 3）局部鑲嵌式的凹模 為了加工方便或由于型腔的某一部分容易損壞，需經常更換者應采取局部鑲嵌的辦法。 （ 4）四壁 拼合的組合式凹模 對于大型和形狀復雜的凹模，當凹模的側壁上有較復雜的花紋或型狀時，可以把它的四壁和底面分別加工研磨后壓入模套中。 （ 5）底部大面積鑲嵌組合式凹模 為了機械加工、研磨、拋光、熱處理的方便而采取大面積組合的辦法，最常見的是把凹模做成空通的再把鑲塊鑲入型腔底部。 鑄件機殼的模具的凹模采用整體式凹模，有牢固，不易變形，剛度，強度高等優(yōu)點，制造也簡單。 2．型芯的結構設計 型芯也有整體式和組合式之分，形狀簡單的主型芯和模板可以作成整體式。形狀比較復雜多采用組合式型芯。固定板和型芯可分別 采用不同的材料制造和熱處理，然后在連成一體，最常用的連接形式即用軸肩和底版連接。 電子零件機殼壓鑄模具的型芯采用 組合式，型芯的尾端用六角螺母固定，非成型端配入鑲塊內，防止型芯受金屬液沖擊產生位移。型芯結構組成如下圖 37和 畢業(yè)論文 第 頁 17 37 型芯結構 38 型芯鑲拼形式 機殼壓鑄模具溫度調節(jié)系統(tǒng) 概述 畢業(yè)論文 第 頁 18 壓鑄模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制品的質量影響很大。為了調節(jié)型腔的溫度，需在模具內開設冷 卻水道，通過模溫調節(jié)機調節(jié)冷卻介質的溫度。以冷卻水為介質的模溫調節(jié)機，其溫度可調節(jié)到 90C? 以內，以油作冷卻介質的模溫調節(jié)機，其溫度可調節(jié)到 100 C? 以上；也可以在模具上插上加熱棒或用加熱套來獲得 100 C? 以上的模溫，通常推薦壓鑄模具的工作溫度為：鋁合金 200— 300℃，鎂合金 220320℃，鋅合金 150200℃，銅合金 300380℃。在實際生產中 影響模型溫度的因素很多，很難精確計算其吸熱與散熱情況。一般先粗略計算，然后通過調整冷卻系統(tǒng)，冷卻介質的流量和流速，使模型保持熱平衡。當計算的模型散熱與吸熱基本平衡時可不善壓鑄件的順序凝固條件，使壓鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞，提高壓鑄件的內部質量和表面質量，穩(wěn)定壓鑄件的尺寸精度，提高壓鑄件生產效率，降低模具熱交變應力，提高模具的使用壽命。 冷卻效果對生產效率的影響及其提高辦法 一般來說在整個成型周期中模內冷卻時間約占 75％。因此提高冷卻效率、縮短冷卻時間是提高生產效率的關鍵。 在壓鑄成型 過程中高溫合金熔體轉變成壓鑄件制品要放出潛熱和顯熱，其中約 5％以對流和輻射的方式散發(fā)到大氣中， 5％左右通過模板傳走，其余 90％由冷卻介質（水或油）帶走，要提高冷卻效率可以從以下幾方面著手。 1．提高模板對冷卻介質的傳熱系數(shù) 提高傳熱系數(shù)關鍵一點是提高冷卻介質在模具冷卻通道內的流速，或采取其他方式增加擾動使流體從層流狀態(tài)轉變成為湍流狀態(tài)。據(jù)分析研究湍流時管壁和芯部的流體發(fā)生無規(guī)則的快速對流，所以湍流下的傳熱系數(shù)比層流高 10～ 20 倍，使傳熱效果明顯加強，可以用表示流動狀態(tài)的雷諾準數(shù) Re 來校驗冷卻介質在流動通道 中的流動狀態(tài)。 Re vd??? （ 33） 畢業(yè)論文 第 頁 19 式中 d—— 圓形流道直徑或非圓形流道的當量直徑 (m)