【文章內(nèi)容簡介】 和拋光時(shí)應(yīng)注意拋光方向，不形成垂直于脫模方向的劃痕，否則會(huì)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(yīng)嚴(yán)密的結(jié)合，避免高壓鋁合金熔體溢出，凹坑球半徑 2R 應(yīng)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(yīng)比壓鑄機(jī)噴嘴孔直徑約大 ～ 1mm，常取 4~8mm? ，視制品大小及補(bǔ)料要求決定。大端直徑應(yīng)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(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)產(chǎn)的主流道襯套，選用優(yōu)質(zhì)鋼材制作并經(jīng) 熱處理提高硬度。主流道襯套要求承受交變應(yīng)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(nèi)的金屬液產(chǎn)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(guān)系 SR2= SR1+1~2（ mm） d=d1 +~1（ mm） h=3 有的設(shè)計(jì)將主流道襯套的大圓盤設(shè)計(jì)成模具定位環(huán)，用來安裝模具時(shí)作定位作用，并高出定模表面 5～ 10mm，但當(dāng)定位環(huán)直徑 D與配合段外徑 1D 相差甚大 時(shí)，則應(yīng)將襯套與定位環(huán)分開設(shè)計(jì)。機(jī)殼壓鑄模具澆口套固定形式如圖 32所示： 圖 32 機(jī)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(nèi)澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1. 機(jī)殼壓鑄模具采用是的一模一腔， 內(nèi)澆道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證各鑄型均勻 地順序地充滿，并均衡地補(bǔ)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(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力的中心，一般在模板的中心上。只有滿足以上幾點(diǎn)要求，適用于生產(chǎn)高精度的制品。 2．按允許流動(dòng)阻力優(yōu)化分流道尺寸 在 機(jī)殼壓鑄模具 中要降低流動(dòng)阻力，應(yīng)使分流道盡量短且轉(zhuǎn)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(shí)間，使能生產(chǎn)出高質(zhì)量 機(jī)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(huì)降低 機(jī)殼壓鑄 制品質(zhì)量。此外粗大流道要求較 長的冷卻時(shí)間，延長了作業(yè)周期，降低了機(jī)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(qiáng)調(diào)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(shè)計(jì) 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(dòng)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(yīng) 越小越好，從減 少流動(dòng)阻力的角度也有類似的結(jié)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(chǎn)實(shí)際中 畢業(yè)論文 第 頁 13 不常用。相對(duì)而言，梯形截面易加工，故在機(jī)殼壓鑄模具 中分流道截面形狀 設(shè)計(jì) 成半 梯形 （ w=8mm,h=5mm） 澆口的設(shè)計(jì) 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(cè)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(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口共 11種。澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀和尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)流道中斷面尺 寸最小的部分，對(duì)充模流動(dòng)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(jī)殼的模具就采用側(cè)澆口，因?yàn)榇朔N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(jìn)料位置，它普遍使用于中小型壓鑄件模具，且對(duì)各種鋁合金的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。 其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。澆口封閉時(shí)間即補(bǔ)料時(shí)間 ,主要由澆口的厚度決定。當(dāng)厚度決定后 ,根據(jù)金屬液的流動(dòng)性能選擇適當(dāng)?shù)募羟兴俾屎土鲃?dòng)速度 ,再依據(jù) 機(jī)殼 的重量確定澆口寬度。因此矩形澆口容易調(diào)整到最 佳工藝條件 ,被廣泛地采用。其經(jīng)驗(yàn)計(jì)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(nèi)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(shè)計(jì)師手冊(cè)》 P237 圖 7— 13 得出 充填時(shí)間 s=70s 畢業(yè)論文 第 頁 14 金屬液流量 Q=內(nèi)澆口充填速度 Vg=50m/s 內(nèi)澆口截面積 Ag=80mm2 本次設(shè)計(jì) 4 個(gè)內(nèi) 澆口，所以每個(gè)內(nèi)澆口的截面積 s=20mm2 h= = a=20/=8mm 機(jī)殼壓鑄模具成型零部件的設(shè)計(jì) 概述 型腔是模具上直接成型壓鑄件的部位。直接構(gòu)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(jī)殼 模具 型腔設(shè)計(jì)步驟和主要內(nèi)容如下： 1．根據(jù) 機(jī)殼 形狀、 機(jī)殼 使用要求、材料 YL302 的成型性能等確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)容包括：分型面位置、進(jìn)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(gòu)成零件之間的組合方式，詳細(xì)的確定各零件的結(jié)構(gòu)。 3． 根據(jù) 機(jī)殼 尺寸和成型收縮率大小計(jì)算成型零件上對(duì)應(yīng)的成型尺寸。 4． 根據(jù)成型時(shí)的鋁合金熔體壓力，對(duì)成型零件進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核。 型腔分型面位置和形狀的設(shè)計(jì) 分開模具 取出鑄件的面，通稱為分型面。壓鑄模有一個(gè)分型面和多個(gè)分型面的模具。分型面設(shè)計(jì)得是否得當(dāng)，對(duì)制件質(zhì)量、操作難易、模具機(jī)構(gòu)復(fù)雜性有很大影響，主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。 1． 機(jī)殼 在型腔中放置位置的確定 鑄件從模具內(nèi)取出時(shí)，一般只采用一個(gè)與壓鑄機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向垂直的分型面，特殊情況下才采用多個(gè)分型面。應(yīng)設(shè)法避免與開模運(yùn)動(dòng)垂直或傾斜的側(cè)向分型和側(cè)向抽芯，因?yàn)檫@會(huì)增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。為此，在安排 機(jī)殼 在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開模運(yùn)動(dòng)相垂直或傾斜的方向有側(cè)凹或側(cè)孔。 畢業(yè)論文 第 頁 15 2．分型面形狀的決定 機(jī)殼模具 分型面是與壓鑄機(jī)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?yàn)榉中兔嫣幉豢杀苊獾貢?huì)在鑄件上留下溢料痕跡，或拼合不準(zhǔn)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(zhuǎn)角處。除了必須開設(shè)在機(jī)殼斷面輪廓最大的地方，還應(yīng)考慮以下幾種因素。 （ 1）從 機(jī)殼 的推出裝置方便考慮，分型時(shí)要盡可能地使 軸座 留在動(dòng)模邊。機(jī)殼 上型芯形狀簡單、錐度適中， 機(jī)殼 對(duì)型芯的包緊力不是特別大，這種型芯可以設(shè)在定模邊，而將凹模放在動(dòng)模邊。這樣開模后，鑄件留 在動(dòng)模上，型芯大部分已抽出，動(dòng)模對(duì)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(jī)殼的尺寸精度從發(fā)，取分型面時(shí)最好把鑄件分放在模具分型面的一側(cè)。當(dāng)鑄件上某些部位不便設(shè)在分型面的同一側(cè)時(shí)，則應(yīng)設(shè)計(jì)特殊的定位裝置。 （ 3）從排氣效果考慮， 機(jī)殼 模具分型面應(yīng)盡量與型腔充填時(shí)金屬液的料流末端所在的型腔內(nèi)壁表面重合。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)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(zhì)量直接影響制件 殼的 質(zhì)量，因此要求型腔有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性，以承受金屬液的擠壓力和流動(dòng)力、摩擦力，有足夠的精度和適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?，以保證鋁合金質(zhì)表面的光亮美觀、容易脫模。一般來說，成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，或預(yù)硬化處理，使其具有一定的硬度。 1. 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)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(diǎn)是牢固、不易變形，剛度、強(qiáng)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(shí)的對(duì)中性，常將小型型腔對(duì)應(yīng)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(duì)中的動(dòng)定模模板的通孔內(nèi)。為保證兩通孔的對(duì)中性良好，可將動(dòng)定模配合后一道加工，當(dāng)機(jī)床精度要求高時(shí)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(jīng)常更換者應(yīng)采取局部鑲嵌的辦法。 （ 4）四壁 拼合的組合式凹模 對(duì)于大型和形狀復(fù)雜的凹模，當(dāng)凹模的側(cè)壁上有較復(fù)雜的花紋或型狀時(shí)，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(jī)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?cè)胄颓坏撞俊? 鑄件機(jī)殼的模具的凹模采用整體式凹模，有牢固，不易變形，剛度，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，制造也簡單。 2．型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(fù)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(jī)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(nèi)，防止型芯受金屬液沖擊產(chǎn)生位移。型芯結(jié)構(gòu)組成如下圖 37和 畢業(yè)論文 第 頁 17 37 型芯結(jié)構(gòu) 38 型芯鑲拼形式 機(jī)殼壓鑄模具溫度調(diào)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(duì)成型效率和制品的質(zhì)量影響很大。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開設(shè)冷 卻水道，通過模溫調(diào)節(jié)機(jī)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。以冷卻水為介質(zhì)的模溫調(diào)節(jié)機(jī)，其溫度可調(diào)節(jié)到 90C? 以內(nèi)，以油作冷卻介質(zhì)的模溫調(diào)節(jié)機(jī)，其溫度可調(diào)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(shí)際生產(chǎn)中 影響模型溫度的因素很多，很難精確計(jì)算其吸熱與散熱情況。一般先粗略計(jì)算，然后通過調(diào)整冷卻系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)的流量和流速，使模型保持熱平衡。當(dāng)計(jì)算的模型散熱與吸熱基本平衡時(shí)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(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量，穩(wěn)定壓鑄件的尺寸精度，提高壓鑄件生產(chǎn)效率，降低模具熱交變應(yīng)力，提高模具的使用壽命。 冷卻效果對(duì)生產(chǎn)效率的影響及其提高辦法 一般來說在整個(gè)成型周期中模內(nèi)冷卻時(shí)間約占 75％。因此提高冷卻效率、縮短冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 在壓鑄成型 過程中高溫合金熔體轉(zhuǎn)變成壓鑄件制品要放出潛熱和顯熱，其中約 5％以對(duì)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(zhì)（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(duì)冷卻介質(zhì)的傳熱系數(shù) 提高傳熱系數(shù)關(guān)鍵一點(diǎn)是提高冷卻介質(zhì)在模具冷卻通道內(nèi)的流速，或采取其他方式增加擾動(dòng)使流體從層流狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為湍流狀態(tài)。據(jù)分析研究湍流時(shí)管壁和芯部的流體發(fā)生無規(guī)則的快速對(duì)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(qiáng)，可以用表示流動(dòng)狀態(tài)的雷諾準(zhǔn)數(shù) Re 來校驗(yàn)冷卻介質(zhì)在流動(dòng)通道 中的流動(dòng)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(dāng)量直徑 (m)