【文章內(nèi)容簡介】 4） 形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，應(yīng)采用較薄的內(nèi)澆口，以保證有足夠的填充速度。對一般結(jié)構(gòu)形狀的鑄件，以保證最終靜壓力的傳遞作用，應(yīng)采用較厚的內(nèi)澆口，并設(shè)在鑄件的厚處。 （ 5） 內(nèi)澆口設(shè)置位置應(yīng)使金屬液充填壓鑄型腔各部分時，流程最短，流向改變小，以減少填充過程中能量的損耗和溫度降低。 此外，還要考慮到鑄件的加工、粗糙度及切除 澆口是否對技術(shù)要求有影響等有關(guān)問題。 由于鑄件的平均壁厚為 ,且該鑄件為簡單 件，故內(nèi)澆口的厚度取 ～3mm。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 10 頁 共 42 頁 又據(jù)鑄件的凝固模數(shù) M=V/A M—— 凝固模數(shù)； V—— 壓鑄件的體積（ cm3） ，為 493 cm3 A—— 壓鑄件表面積（ cm2） ，為 cm2 M= V/A =493/（ ） = 查圖 42，由圖可取內(nèi)澆口的厚度為 。 根據(jù)公式（ 41） [13] Ag=G/ρ vgt G—— 通過內(nèi)澆道的金屬液質(zhì)量（ g） ； ρ —— 液態(tài)金屬的密度（ g/cm3）；查表 44得ρ = g/cm3 vg—— 內(nèi)澆口處金屬液的流速 )(m/s)；查表 45得 vg=20 m/s ～ 60 m/s； t—— 型腔的充填時間（ s） 。查表 46 得 t=～ ； 由公式 vg=（ 2179。 F 射 /ρ） 1/2 即 vg=179。（ 2179。 80/） 1/2=34m/s. 故取 vg=34m/s 所以可得 Ag=1183/ g179。 34179。 =203mm2 內(nèi)澆道的寬度 ，據(jù)經(jīng)驗公式： 長度： 3mm 直澆道 直澆道主要有壓鑄機上的壓室和模具上的澆口套所組成，在直澆道這 一段，統(tǒng)稱為余料。 直澆道尺寸由澆口套尺寸決定。澆口套內(nèi)徑與壓室內(nèi)徑相同，由于壓鑄機選擇型號為 J1150B，其壓室直徑為 60/70/80。選取 60為澆口套內(nèi)徑。 直澆道設(shè)計要點： （ 1） 直澆道直徑 D 根據(jù)鑄件所需比壓來選定。 （ 2） 直澆道厚度 H 一般取直徑 D的 31~21 。 （ 3） 為了保證壓射沖頭動作順暢，有利于壓力的傳遞和金屬液充填平穩(wěn)，壓室內(nèi)徑與澆口套內(nèi)徑，應(yīng)保持同軸度。 （ 4） 壓室與澆口套的內(nèi)孔，應(yīng)在熱處理與精磨后，再沿軸線方向進行研磨其表面光結(jié)度不得低于 9級精度。 澆口套 材料選用 3Cr2W8，熱處理要求為 44~48HRC。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11 頁 共 42 頁 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，在壓射過程中澆注系統(tǒng)呈充滿狀態(tài)。 （ 2）為減少流動阻力和減少回爐，橫澆道的長度盡可能短，轉(zhuǎn)彎處應(yīng)采用圓弧過渡。 （ 3）液體金屬通過橫澆道時的熱損失應(yīng)盡可能地小，保證橫澆道比壓鑄件和內(nèi)澆口后凝固。 （ 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。 橫澆道的結(jié)構(gòu)形式，主要取決于鑄件的結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小，內(nèi)澆口的位置、方向和流入口的寬度，內(nèi)澆口的結(jié)構(gòu)以及型腔的分布狀況等因素。橫澆道的截 面形狀，根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點而定，一般以扁梯形為 主，特殊情況下，采用雙邊梯形、長梯形、窄梯形、圓形式半圓形。該鑄件 采用扁梯形。扁梯形具有金屬液熱損失少，模具型腔加工方便的特點。 溢流槽 溢流槽、排氣槽和澆注系統(tǒng)，在整個型腔重過程中是一個不可分割的整體，為了提高鑄件質(zhì)量，消除某些缺陷，經(jīng)常采用設(shè)置溢流槽和排氣槽作為重要措施之一。其效果往往與溢流槽和排氣槽在型腔周圍或局部地區(qū)的合理布局、位置和數(shù)量的分配、尺寸和容量大小以及本身的結(jié)構(gòu)形式，均有密切關(guān)系。 溢流槽和排氣槽的作用主要定于設(shè)置的部位，而且效果大 小則取決于容量和尺寸的選擇，在模具結(jié)構(gòu)和工藝條件已決定的情況下，溢流槽和排氣槽可以彌補由于澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理而帶來的缺陷，起到相輔相成的作用 。 1） 溢流槽的設(shè)計 設(shè)置在分型面上的溢流槽結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，應(yīng)用最為廣泛。分型面上的溢流槽的截面形狀一般為半圓形或梯形，便于用球頭立銑刀或帶錐度的立銑刀加工，可開設(shè)在定?；騽幽２糠帧Ｔ趫A形罩擠壓壓鑄模具設(shè)計中選用了梯形截面溢流槽，設(shè)置在了分型面上的定模部分。 按照充填型腔時金屬液的流動方向和路徑，將型腔劃分為若干個區(qū)，每各區(qū)一端為金屬液的入口，另一段設(shè)置溢流槽。依據(jù) 資料，經(jīng)數(shù)值分析溢流槽容積與相鄰型腔區(qū)容積的百分比確定為 30%。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 共 42 頁 根據(jù)壓鑄件的特點，采用的是梯形溢流槽， 根據(jù)鑄件的壁厚為 ， 故溢流槽的容積 =， 根據(jù)單個溢流槽的容積為 ，得 A=30mm。a=9mm。H=12mm； h=,c=1mm； b=18mm； B=30mm。 經(jīng)計算分析，確定其結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖 ： 圖 3 溢流槽 2）排氣槽的設(shè)計 排氣槽的設(shè)計有利于從型腔中排出空氣及涂料會發(fā)產(chǎn)生的氣體，其設(shè)置的位置與內(nèi)澆道的位置及金屬液的流 態(tài)有關(guān)。為了使型腔中的氣體在壓射時盡可能多的被金屬液排出，應(yīng)將排氣槽設(shè)置在金屬液最后填充的部位。 排氣槽的結(jié)構(gòu)形式分為： （ 1） 利用型芯和推桿間隙設(shè)置排氣槽的結(jié)構(gòu)形式 ； （ 2） 分型面排氣槽的結(jié)構(gòu)形式 ： 設(shè)置分型面排氣槽的結(jié)構(gòu)簡單，截面形狀一般為狹長的矩形，加工方便。分型面上的排氣槽設(shè)置靈活，可以再試模過程中根據(jù)實際情況加以改變，因此在模具的的設(shè)計中選用分型面排氣槽的結(jié)構(gòu)形式。 依據(jù)資料，確定其結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖 所示： 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁 共 42 頁 圖 4 排氣槽 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14 頁 共 42 頁 6 壓鑄模 成型零件尺寸的 確定 壓鑄件的收縮率 查表 627[13]，由于鑄件為鋁硅合金，且為混合收縮，故查得： φ =～ %，取φ =% 根據(jù)模具的制造公差，鑄件采用 IT14 級的精度要求 。 型腔尺寸 根據(jù)模具的制造公差要求，同時根據(jù)手冊表 630[13]的型腔尺寸公式得： H0+△′ =(H+H179。φ 179?！?) +△′ D0+△′ =(D+D179。φ 179?！?) +△′ D0， H0—— 型腔尺寸或型腔深度尺寸（ mm） 。 D， H—— 鑄件外形的最大極限尺寸（ mm） 。 △ —— 鑄件公稱尺寸的偏差（ mm） 。 △ ′ —— 成型部分公稱尺寸的制造偏差 (mm)。 1） 20h14= D1 0+△′ =(20+20179。 %179。 ) +=+ 2）Ф 168h14=Ф 16810 D2 0+△′ =(168+168179。 %179。 1) +=+ 3）Ф 140h14=Ф D3 0+△′ =(140+140179。 %179。 1) +=+ 4） 4h14= H4 0+△′ =(4+4179。 %179。 ) +=+ 5） 110h14= H5 0+△′ =(110+110179。 %179。 ) +=+ 6） H6 0 +△′ =(8+8179。 %179。 ) +=+ 7） +1= H7 0 +△′ =(191+191179。 %179。 ) +=+ 8） 12h14= 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 42 頁 H8 0+△′ =(12+12179。 %179。 ) +=+ 9） 32h14= H9 0+△′ =(32+32179。 %179。 ) +=+ 10） 27h14= H10 0+△′ =(27+27179。 %179。 ) +=+ 11） 16h14= H11 0+△′ =(16+16179。 %179。 ) +=+ 12） 2h14= R12 0+△′ =(2+2179。 %179。 ) +=+ 13） R3h14= R13 0+△′ =(3+3179。 %179。 ) += 14） R38h14= R14 0+△′ =(38+38179。 %179。 ) += 15） R45h14= R15 0+△′ =(45+45179。 %179。 ) += 型芯尺寸 查表 631[22]，根據(jù)型芯尺寸的計算公式得 h0△′ =(h+h179。φ +179?！?) △′ d0△′ =(d+d179。φ +179?！?) △′ d0， h0—— 型芯尺寸或型芯高度尺寸（ mm） d， h—— 鑄件內(nèi)形的最小極限尺寸（ mm） △ —— 鑄件公稱尺寸的偏差 ； △′ —— 成型部分公稱尺寸的制造偏差 ； 1） 135H14=13501 D1 △′ 0=(135+135179。 %+179。 1) = 2） 141H14=14101 D2 △′ 0=(141+141179。 %+179。 1) = 3） = D3 △′ 0=(+179。 %+179。 ) = 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 共 42 頁 4） = D4 △′ 0=(+179。 %+179。 ) = 5） 22h14= H5 △′ 0=(22+22179。 %+179。 )= 6) 20h14= R6 △′ 0=(20+20179。 %+179。 ) = 7） 10h14= R7 △′ 0=(10+10179。 %+179。 )= 8） 33h14= R8 △′ 0=(33+33179。 %+179。 )= 中心距離及位置尺寸 查表 632[22] 根據(jù)中心距離及位置尺寸的計算公式： L′177?！鳌?=（ L+L179。φ）177?！鳌? L′ —— 成型部分的中心距離位置的平均尺寸（ mm） L —— 鑄件中心距離，位置的平均尺寸 1) 43js14=43177。 L′177。△′ =（ 43+43179。 %）177。 =177。 2） Ф 152js14=152177。 L′177。△′ =（ 152+152179。 %）177。 =177。 3） 38js14=38177。 L′177?！鳌?=（ 38+38179。 %）177。 =177。 4） 70js14=70177。 L′177。△′ =（ 70+70179。 %）177。 =177。 5） 181js14=181177。 L′177?！鳌?=（ 181+181179。 %）177。 =177。 6） 137js14=137177。 L′177?！鳌?=（ 137+137179。 %）177。 =177。 7） 38js14=38177。 L′177?！鳌?=（ 38+38179。 %）177。 =177。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 共 42 頁 8） 68js14=68177。 L′177?！鳌?=（ 68+68179。 %）177。 =177。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁 共 42 頁 7 模具結(jié)構(gòu)尺寸的確定 鑲塊 鑲塊的是型腔的基體。在一般情況下凡金屬液沖刷或流經(jīng)的部位均采用熱作模具鋼制成，以提高模具的使用壽命。在成型加工結(jié)束經(jīng)熱處理后鑲?cè)胩装逯小? 成型零件的結(jié)構(gòu)形式分為整體式和鑲拼式。根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點，鑲塊采用一摸一腔、澆口與型腔一體、一側(cè)抽芯、拔模角為 1゜的矩形鑲拼式結(jié)構(gòu)。鑲拼式結(jié)構(gòu)模具具有簡化加工工藝，提高模具制造質(zhì)量，容易滿足組合鑲塊 成形部位的精度要求；合理使用熱作模具鋼，降低成本；易損件有利于更換和修理；壓鑄件的局部結(jié)構(gòu)改變時，不至于整套模具報廢；拼合處的適當(dāng)間隙有利于排除型腔內(nèi)的氣體；采用合理的鑲塊結(jié)構(gòu)可以減少熱處理時的變形，也便于在熱處理后進行修理；鑲塊的坯料比較容易鍛造，組織均勻，質(zhì)量較高的特點。 鑲塊裝入模具的套板中加以固定，構(gòu)成動、定模型腔，其安裝形式可分為不通孔和通孔兩種。本設(shè)計中采用通孔式。對通孔的套板，用臺階固定，在動、定模上鑲塊的安裝孔尺寸和大小都應(yīng)該一致，容易保證同軸度。 定模鑲塊 已知型腔尺寸 L=274mm，型腔寬度 B=84mm,型腔深度為 h=39mm, L=274mm， H1=39mm 時 ,h=35mm～ 50mm,H≥ 35mm。 L=84mm, H1=39mm時 ,h=20mm～ 35mm,H≥ 20mm。 根據(jù)型芯的厚度，故初取定模鑲塊的底厚 H=35mm， h=20mm， 考慮 含有澆注系統(tǒng) 端 的厚度 不過，故再含有澆注系統(tǒng)端的厚度加厚 20mm，取 H=40mm。 動模鑲塊 根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點得： l=22mm,B 大于 40mm 時， L＞ 20mm,取其 65mm。 定模套板 套板一般承受 拉伸